Objektas ir jo atspindys
Tai, kad stovinčiame vandenyje atsispindintis peizažas nesiskiria nuo tikrojo, o tik apverstas aukštyn kojomis, toli gražu nėra tiesa.
Jei žmogus vėlai vakare pažiūrės, kaip vandenyje atsispindi lempos arba kaip atsispindi į vandenį besileidžiantis krantas, tada atspindys jam atrodys sutrumpėjęs ir visiškai „išnyks“, jei stebėtojas bus aukštai virš vandens paviršiaus. vanduo. Taip pat niekada nesimato akmens viršūnės atspindžio, kurio dalis yra panardinta į vandenį.
Stebėtojui kraštovaizdis atrodo taip, tarsi jis būtų žiūrimas iš taško, esančio tiek žemiau vandens paviršiaus, kiek stebėtojo akis yra virš paviršiaus. Skirtumas tarp kraštovaizdžio ir jo vaizdo mažėja akiai artėjant prie vandens paviršiaus, o taip pat ir objektui tolstant.
Žmonės dažnai mano, kad krūmų ir medžių atspindys tvenkinyje turi ryškesnes spalvas ir sodresnius tonus. Šią savybę galima pastebėti ir stebint daiktų atspindį veidrodyje. Čia psichologinis suvokimas vaidina didesnį vaidmenį nei fizinė reiškinio pusė. Veidrodžio rėmas, tvenkinio krantai riboja nedidelį kraštovaizdžio plotą, apima periferinis regėjimasžmogus nuo perteklinės išsklaidytos šviesos, sklindančios iš viso dangaus ir akinančios stebėtoją, tai yra, jis žiūri į nedidelį kraštovaizdžio plotelį tarsi pro tamsų siaurą vamzdį. Sumažinus atspindėtos šviesos ryškumą, palyginti su tiesiogine šviesa, žmonėms lengviau stebėti dangų, debesis ir kitus ryškiai apšviestus objektus, kurie tiesiogiai stebimi yra per ryškūs akiai.
Veidrodinis atspindys.
Šviesos atspindžio reiškinys stebimas dviejų terpių, pavyzdžiui, oro ir vandens, sąsajoje. Jei atspindintis paviršius lygus (poliruotas metalas, stiklas), tai atspindintis
spinduliai eis lygiagrečiu pluoštu, jei krisdami ant paviršiaus buvo lygiagrečiai (paveikslėlis kairėje). Šis atspindys vadinamas veidrodinis Veidrodžiai gali atspindėti iki 90% ant jų krintančios šviesos.
Žvelgdamas į veidrodį tiesiai priešais save, matai tarsi savo dvigubą ir įvairius objektus, esančius šalia ir už tavęs. Tuo pačiu jums atrodo, kad ir jūsų dvigubas, ir šie objektai yra prieš jus, už veidrodžio, nors, žinoma, jų nėra. Tai, ką matote veidrodyje, yra Vaizdai daiktų.
Difuzinis atspindys.
Bet koks paviršius atspindi šviesą, ne tik lygus. Būtent to dėka mes matome visus kūnus. Paviršiai, atspindintys didžiąją dalį šviesos, atrodo šviesūs arba balti. Paviršiai, sugeriantys didžiąją dalį šviesos, atrodo tamsūs arba juodi. Jei lygiagrečių šviesos spindulių spindulys krinta ant grubaus paviršiaus (net jei šiurkštumas yra mikroskopiškai mažas, pavyzdžiui, ant popieriaus lapo paviršiaus) (paveikslėlis dešinėje), šviesa atsispindi skirtingomis kryptimis, t. atsispindėję spinduliai nebus lygiagretūs, nes spindulių kritimo kampai į paviršiaus šiurkštumą yra skirtingi. Šis šviesos atspindys vadinamas abejingas, arba difuzinis.Šiuo atveju taip pat galioja atspindžio dėsnis, bet kiekviename mažame paviršiaus plote. Dėl išsklaidyto atspindžio visomis kryptimis įprastą objektą galima stebėti įvairiais kampais. Kai tik pastumsite galvą į šoną, iš kiekvieno objekto taško į akį pateks dar vienas atsispindėjusių spindulių spindulys. Bet jei siauras šviesos spindulys nukrenta ant veidrodžio, tai pamatysite tik tuo atveju, jei akis užims tokią padėtį, kuri atitinka atspindžio dėsnį neįprastos savybės veidrodžiai (Naudojant
panašus argumentus, Galilėjus parodė, kad Mėnulio paviršius turi būti šiurkštus, o ne veidrodinis lygus, kaip kai kurie manė.)
INVisi nešviečiantys kūnai, apšviesti kokio nors šaltinio, tampa matomi tik dėl jų skleidžiamos šviesos. Gerai nupoliruotas stiklo paviršius arba ramaus vandens paviršius sunkiai įžiūrimas, nes tokie paviršiai išsklaido labai mažai šviesos. Juose matome aiškius aplinkinių apšviestų objektų vaizdus. Tačiau vos tik veidrodžio paviršius pasidengia dulkėmis, o vandens paviršius raibuliuoja, jos tampa aiškiai matomos.
Kodėl aukščiau esantis geltonas paveikslėlis iš tikrųjų nėra geltonas? Kas nors pasakys kokia nesąmone? Mano akys vis dar sveikos, o monitorius veikia gerai.
Visa esmė ta, kad monitorius, iš kurio tu viską žiūri, neatkuria geltona iš viso. Tiesą sakant, ji gali būti tik raudona-mėlyna-žalia.
Namuose pasiėmus sunokusią citriną pamatai, kad ji tikrai geltona. 
Tačiau ta pati citrina monitoriuje ar televizoriaus ekrane iš pradžių turės netikrą spalvą. Pasirodo, apgauti savo smegenis yra gana lengva. 
O ši geltona gaunama sukryžminus raudoną ir žalią, o iš natūralios geltonos čia nieko nėra. 
Ar tikrai yra spalva?
Be to, visos spalvos, net ir realiomis sąlygomis, žiūrint gyvai, o ne per ekraną, gali keistis, keisti savo sodrumą ir atspalvius.
Kai kam tai gali atrodyti neįtikėtina, bet Pagrindinė priežastis tai ta spalva E tai iš tikrųjų neegzistuoja.
Daugeliui žmonių šis teiginys glumina. Kaip būna, kad pamatau knygą ir puikiai suprantu, kad ji raudona, o ne mėlyna ar žalia. 
Tačiau kitas žmogus tą pačią knygą gali pamatyti visai kitaip, pavyzdžiui, kad ji pelkėta, o ne ryškiai raudona. 
Tokie žmonės kenčia nuo protanopijos.
Tai tam tikras daltonizmo tipas, kai neįmanoma teisingai atskirti raudonų atspalvių. 
Pasirodo, jei skirtingi žmonės tą pačią spalvą mato skirtingai, tai problema visai ne objektų spalvose. Ji nesikeičia. Viskas priklauso nuo to, kaip mes tai suvokiame.
Kaip mato gyvūnai ir vabzdžiai
Ir jei tarp žmonių toks „neteisingas“ spalvos suvokimas yra nukrypimas, tada gyvūnai ir vabzdžiai iš pradžių mato kitaip.
Pavyzdžiui, taip paprastas žmogus mato žiedpumpurius. 
Tuo pačiu bitės tai mato taip. 
Spalva jiems nėra svarbi, jiems svarbiausia atskirti spalvų tipus.
Todėl kiekviena gėlių rūšis jiems yra skirtinga nusileidimo vieta. 
Šviesa yra banga
Iš pradžių svarbu suprasti, kad visa šviesa yra bangos. Tai reiškia, kad šviesa yra tokia pati kaip radijo bangos ar net mikrobangų krosnelės, kurios naudojamos maisto ruošimui.
Skirtumas tarp jų ir šviesos yra tas, kad mūsų akys mato tik tam tikrą elektrobangų spinduliuotės spektro dalį. Taip ji vadinama - matoma dalimi. 
Ši dalis prasideda nuo violetinės spalvos ir baigiasi raudona. Po raudonos spalvos ateina infraraudonųjų spindulių šviesa. Prieš matomą spektrą yra ultravioletinis. 
Mes jo taip pat nematome, bet degindamiesi saulėje gana jaučiame jo buvimą. 
Mums visiems pažįstamoje saulės šviesoje yra visų dažnių bangos, matomos žmogaus akiai ir ne.
Šią savybę pirmasis atrado Izaokas Niutonas, kai norėjo tiesiogine prasme padalyti vieną šviesos spindulį. Jo eksperimentą galima pakartoti namuose.
Tam jums reikės:
- skaidri plokštelė su dviem juodos juostos juostelėmis įklijuota ir siauru tarpu tarp jų
Norėdami atlikti eksperimentą, įjunkite žibintuvėlį ir perleiskite spindulį per siaurą plokštelės plyšį. Tada jis praeina per prizmę ir atsiduria išskleistoje būsenoje vaivorykštės pavidalu ant galinės sienelės. 
Kaip matome spalvą, jei tai tik bangos?
Iš tikrųjų mes nematome bangų, matome jų atspindį nuo objektų.
Pavyzdžiui, paimkite baltą rutulį. Bet kuriam žmogui ji yra balta, nes nuo jos vienu metu atsispindi visų dažnių bangos. 
Jei paimsite spalvotą objektą ir apšviesite jį šviesa, atsispindės tik dalis spektro. Kuris tiksliai? Tik tas, kuris atitinka jo spalvą. 
Todėl atminkite – matote ne daikto spalvą, o tam tikro ilgio bangą, kuri atsispindi nuo jo.
Kodėl tai matote, jei šviesa buvo įprastai balta? Kadangi baltoje saulės šviesoje iš pradžių visos spalvos jau yra savyje.
Kaip padaryti daiktą bespalvį
Kas atsitiks, jei raudoną objektą apšviesite žydra spalva arba mėlyną objektą geltonai? Tai yra, sąmoningai švieskite banga, kuri neatsispindės nuo objekto. Ir tai bus visiškai nieko.
1 iš 2
Tai yra, niekas neatsispindės ir objektas liks arba bespalvis, arba net pasidarys juodas.
Panašų eksperimentą galima lengvai atlikti namuose. Jums reikės želė ir lazerio. Įsigykite visų mėgstamus guminukus ir lazerinis žymeklis. Patartina, kad jūsų meškiukų spalvos būtų gana skirtingos. 
Jei ant žalio meškos nušviečiate žalią rodyklę, viskas tinka ir atsispindi gana gerai. 
Geltona spalva yra gana artima žaliai, todėl viskas ir čia gražiai švytės. 
Su oranžine spalva bus šiek tiek blogiau, nors jame yra geltonos spalvos komponento. 
Tačiau raudona beveik praras savo pradinę spalvą. 
Tai rodo, kad daugumažalia banga yra absorbuojama objekto. Dėl to jis praranda savo "gimtąją" spalvą.
Žmogaus akys ir spalva
Susitvarkėme su bangomis, belieka susitvarkyti su žmogaus kūnu. Mes matome spalvas, nes mūsų akyse yra trijų tipų receptoriai, kurie suvokia:
- ilgai
- vidutinis
- trumpos bangos
Kadangi jie sutampa gana daug, kai juos sutampame, gauname visas spalvų parinktis. Tarkime, kad matome mėlyną objektą. Atitinkamai čia veikia vienas receptorius. 
O jei parodysite mums žalią objektą, tada tiks kitas. 
Jei spalva yra mėlyna, tada iš karto veikia du. Nes mėlyna yra ir mėlyna, ir žalia. 
Svarbu suprasti, kad dauguma spalvų yra tiksliai skirtingų receptorių veikimo zonų sankirtoje.
Dėl to gauname sistemą, kurią sudaro trys elementai:
- objektas, kurį matome
- Žmogus
- šviesa, kuri atsispindi nuo objekto ir patenka į žmogaus akis
Jei problema yra asmens pusėje, tai vadinama daltonizmu. 
Kai problema yra daikto šone, tai reiškia, kad tai yra medžiagų ar klaidų, kurios buvo padarytos gaminant, reikalas.
Tačiau kyla įdomus klausimas: jei viskas gerai ir su žmogumi, ir su objektu, ar gali kilti problemų iš šviesos pusės? Taip galbūt. 
Pažvelkime į tai išsamiau.
Kaip daiktai keičia spalvą
Kaip minėta aukščiau, žmogus turi tik tris receptorius, kurie suvokia spalvą.
Jei paimsime šviesos šaltinį, kurį sudaro tik siauri spektro pluoštai - raudona, žalia ir mėlyna, tada apšviestas baltas rutulys liks baltas. 
Gali būti nedidelis atspalvis. Bet kas atsitiks su likusiomis gėlėmis?
Ir jie tiesiog bus labai iškreipti. Ir kuo siauresnė spektro dalis, tuo stipresni bus pokyčiai. 
Atrodytų, kam specialiai sukurti šviesos šaltinį, kuris prastai perteiktų spalvas? Viskas dėl pinigų.
Energiją taupančios lemputės buvo išrastos ir naudojamos gana ilgą laiką. Ir dažnai jie yra tie, kurių spektras yra labai nuskuręs. 
Norėdami eksperimentuoti, galite pastatyti bet kurią lempą prieš mažą baltą paviršių ir pažvelgti į atspindį nuo jo per kompaktinį diską. Jei šviesos šaltinis geras, matysite lygius, pilnus gradientus.
Tačiau kai priešais save turite pigią lemputę, spektras bus dantytas ir aiškiai išskirsite akinimą. 
Šiuo paprastu būdu galite patikrinti lempučių kokybę ir jų deklaruojamas charakteristikas su tikromis. 
Pagrindinė išvada iš to, kas išdėstyta pirmiau, yra ta, kad šviesos kokybė pirmiausia turi įtakos spalvos kokybei.
Jei į šviesos srautas Jei bangos dalies, atsakingos už geltoną spalvą, trūksta arba ji nukrenta, geltoni objektai atrodys nenatūralūs.
Kaip minėta, saulės šviesoje yra visi bangų dažniai ir gali būti rodomi visi atspalviai. Dirbtinė šviesa gali turėti neryškų spektrą.
Kodėl žmonės kuria tokias „blogas“ lemputes ar lempas? Atsakymas labai paprastas – jie ryškūs!
Tiksliau, nei daugiau spalvų gali rodyti šviesos šaltinį, reguliatorius jis lyginamas su panašiu, kurio energijos suvartojimas yra toks pat.
Jei kalbame apie kokią nors naktinę stovėjimo aikštelę ar greitkelį, tai jums tikrai svarbu, kad ten visų pirma būtų šviesa. Ir jūsų ne itin domina tai, kad automobilis bus kiek nenatūralios spalvos. 
Tuo pačiu metu namuose malonu matyti įvairias spalvas tiek svetainėse, tiek virtuvėje.
Meno galerijose, parodose, muziejuose, kur darbai kainuoja tūkstančius ir dešimtis tūkstančių dolerių, labai svarbu teisingas spalvų perteikimas. Čia kokybiškam apšvietimui išleidžiami didžiuliai pinigai. 
Kai kuriais atvejais būtent tai padeda greičiau parduoti tam tikrus paveikslus. 
Todėl ekspertai sugalvojo išplėstą 6 papildomų spalvų versiją. Tačiau jie išsprendžia problemą tik iš dalies. 
Labai svarbu suprasti, kad šis indeksas yra savotiškas vidutinis visų spalvų statistinis įvertinimas vienu metu. Tarkime, kad turite šviesos šaltinį, kuris vienodai rodo visas 14 spalvų ir kurio CRI yra 80%. 
Gyvenime taip nenutinka, bet manykime, kad tai idealus variantas.
Tačiau yra ir antras šaltinis, kuriame spalvos rodomos netolygiai. Ir jo indeksas taip pat yra 80%. Ir tai nepaisant to, kad jo raudona spalva yra tiesiog baisi. 
Ką daryti tokiose situacijose? Jei esate fotografas ar videografas, stenkitės nefotografuoti tose vietose, kur yra pigios šviesos. Na, arba iki bent jau vengti stambių planų kai šaudo taip.
Jei fotografuojate namuose, naudokite daugiau natūralus pavasaris apšvietimą ir pirkite tik brangias lemputes.
Aukštos kokybės lempoms CRI turėtų būti 92–95%. Būtent toks lygis suteikia mažiausią galimų klaidų skaičių.
Skyriuje apie klausimą, kokia yra spalvos prigimtis? kodėl mes matome daiktus, bet ne oro? pateikė autorius ševronas geriausias atsakymas yra todėl, kad objektai nepraeina per tam tikrą sektorių baltas tai suteikia jiems tokią spalvą, kurią matome, bet oras praleidžia visą baltos spalvos spektrą, todėl mes to nematome
Atsakymas iš Aleksejus N. Skvorcovas (SPbSPU)[guru]
Spalva yra _subjektyvus_ bangos ilgio suvokimas matoma spalva(jei patinka – fotonų energija). Taigi 680 nm atrodo kaip sodriai raudona, o 420 nm – kaip giliai mėlyna.
Taip pat norėčiau pabrėžti, kad tai yra subjektyvu. Pavyzdžiui, aš esu daltonikas dėl genetikos ir nematau skirtumo tarp to, ką jūs vadinate šviesiai alyvine ir šviesiai žalia.
Mūsų akis mato tik išsklaidytą (įskaitant SKLIAI atsispindinčią) šviesą. Mes nematome lygiagrečių šviesos spindulių (kaip nematome gryno veidrodžio paviršiaus). Grynas oras labai silpnai išsklaido šviesą (atmosferos gilumoje tai tampa pastebima ir atrodo kaip mėlyna dangaus spalva). Dėl šios priežasties mes nematome lazerio spindulio, sklindančio per orą. Tačiau jei pridėsite difuzorių, pavyzdžiui, dūmų, spindulys taps matomas.
Spalva atsiranda objekte ar medžiagoje, kai ji skirtingai sugeria arba išsklaido spinduliuotę optiniame diapazone (400–700 nm). Be to: viską sugerianti medžiaga atrodo juoda; viską išbarstanti medžiaga atrodo balta.
Atsakymas iš Kosovorotka[guru]
Mes matome tik tuos objektus, kurie ATSpindi tam tikro diapazono šviesą. Atitinkamai, oras NEatspindi šviesos, todėl mums yra skaidrus.
chemijos mokslų kandidatė O. BELOKONEVA.
Mokslas ir gyvenimas // Iliustracijos
Mokslas ir gyvenimas // Iliustracijos
Mokslas ir gyvenimas // Iliustracijos
Įsivaizduokite, kad stovite saulės apšviestoje pievoje. Aplink yra tiek daug ryškių spalvų: žalia žolė, geltonos kiaulpienės, raudonos braškės, alyviniai-mėlyni varpeliai! Tačiau pasaulis ryškus ir spalvingas tik sutemus, visi objektai tampa vienodai pilki, o naktį jie tampa visiškai nematomi. Tai šviesa, kuri leidžia matyti pasaulis visu savo spalvingu spindesiu.
Pagrindinis šviesos šaltinis Žemėje yra Saulė – didžiulis karštas kamuolys, kurio gelmėse nuolat vyksta branduolinės reakcijos. Saulė dalį šių reakcijų energijos siunčia mums šviesos pavidalu.
Kas yra šviesa? Mokslininkai apie tai diskutavo šimtmečius. Kai kurie tikėjo, kad šviesa yra dalelių srautas. Kiti atliko eksperimentus, iš kurių buvo akivaizdu, kad šviesa elgiasi kaip banga. Abu jie pasirodė teisūs. Šviesa yra elektromagnetinė spinduliuotė, kurią galima įsivaizduoti kaip keliaujančią bangą. Bangą sukuria elektrinių ir magnetinių laukų virpesiai. Kuo didesnis vibracijos dažnis, tuo daugiau energijos neša spinduliuotė. Ir tuo pačiu spinduliuotę galima laikyti dalelių – fotonų srautu. Kol kas mums svarbiau, kad šviesa būtų banga, nors galų gale teks prisiminti apie fotonus.
Žmogaus akis (deja, o gal laimei) gali suvokti elektromagnetinę spinduliuotę tik labai siaurame bangos ilgio diapazone – nuo 380 iki 740 nanometrų. Šią matomą šviesą skleidžia fotosfera – palyginti plonas (mažiau nei 300 km storio) Saulės apvalkalas. Jei „baltą“ saulės šviesą skaidysite į bangos ilgius, gausite matomą spektrą - gerai žinomą vaivorykštę, kurioje bangos skirtingi ilgiai mes suvokiame kaip skirtingas spalvas: nuo raudonos (620-740 nm) iki violetinės (380-450 nm). Spinduliuotė, kurios bangos ilgis didesnis nei 740 nm (infraraudonasis) ir mažesnis nei 380–400 nm (ultravioletinis) žmogaus akis nematomas. Akies tinklainėje yra specialių ląstelių – receptorių, atsakingų už spalvos suvokimą. Jie turi kūginę formą, todėl jie vadinami kūgiais. Žmogus turi trijų tipų kūgius: vieni geriausiai šviesą suvokia mėlynai violetinėje srityje, kiti geltonai žalioje srityje, kiti – raudoną.
Kas lemia mus supančių daiktų spalvą? Kad mūsų akis matytų bet kokį objektą, būtina, kad šviesa pirmiausia patektų į šį objektą, o tik po to į tinklainę. Mes matome daiktus, nes jie atspindi šviesą, o ši atspindėta šviesa, praeinanti pro vyzdį ir lęšį, patenka į tinklainę. Natūralu, kad akis nemato šviesos, kurią sugeria objektas. Pavyzdžiui, suodžiai sugeria beveik visą spinduliuotę ir mums atrodo juodi. Sniegas, atvirkščiai, tolygiai atspindi beveik visą ant jo krintantį šviesą, todėl atrodo baltas. Kas atsitiks, jei saulės šviesa kris ant mėlynai nudažytos sienos? Nuo jo atsispindės tik mėlyni spinduliai, o likusieji bus sugerti. Todėl sienos spalvą suvokiame kaip mėlyną, nes sugeriami spinduliai tiesiog neturi galimybės pataikyti į tinklainę.
Skirtingi objektai, priklausomai nuo to, iš kokios medžiagos jie pagaminti (ar kokiais dažais dažyti), skirtingai sugeria šviesą. Kai sakome: „Kamuolis raudonas“, turime omenyje, kad nuo jo paviršiaus atsispindinti šviesa veikia tik tuos tinklainės receptorius, kurie jautrūs raudonai spalvai. Tai reiškia, kad rutulio paviršiuje esantys dažai sugeria visus šviesos spindulius, išskyrus raudonuosius. Pats objektas neturi spalvos, kai nuo jo atsispindi matomo diapazono elektromagnetinės bangos. Jei jūsų paprašytų atspėti, kokios spalvos yra popieriaus lapas užklijuotame juodame voke, visiškai nenusidėsite tiesai, jei atsakysite: „Ne! O jei raudonas paviršius apšviestas žalia šviesa, jis atrodys juodas, nes žalioje šviesoje nėra raudoną spalvą atitinkančių spindulių. Dažniausiai medžiaga sugeria spinduliuotę skirtingos dalys matomas spektras. Pavyzdžiui, chlorofilo molekulė sugeria šviesą raudonose ir mėlynose srityse, o atsispindėjusios bangos sukuria žalia spalva. Dėl to galime grožėtis miškų ir žolių žaluma.
Kodėl vienos medžiagos sugeria žalią šviesą, o kitos – raudoną? Tai lemia medžiagą sudarančių molekulių struktūra. Medžiagos sąveika su šviesos spinduliuote vyksta taip, kad vienu metu viena molekulė „praryja“ tik vieną spinduliuotės dalį, kitaip tariant, vieną šviesos kvantą arba fotoną (čia atsiranda šviesos kaip srauto idėja. dalelių mums praverčia!). Fotono energija yra tiesiogiai susijusi su spinduliavimo dažniu (kuo didesnė energija, tuo didesnis dažnis). Sugėrusi fotoną, molekulė pereina į aukštesnį energijos lygį. Molekulės energija didėja ne sklandžiai, o staigiai. Todėl molekulė nesugeria jokių elektromagnetinių bangų, o tik tas, kurios tinka jos „porcijos“ dydžiui.
Taip išeina, kad ne vienas objektas nuspalvinamas savaime. Spalva atsiranda dėl selektyvios medžiagos absorbcijos matoma šviesa. O kadangi mūsų pasaulyje yra labai daug gebančių įsisavinti medžiagų – tiek natūralių, tiek sukurtų chemikų – pasaulis po saule nuspalvintas ryškiomis spalvomis.
Virpesių dažnis ν, šviesos bangos ilgis λ ir šviesos greitis c yra susieti pagal paprastą formulę:
Šviesos greitis vakuume yra pastovus (300 mln. nm/s).
Šviesos bangos ilgis paprastai matuojamas nanometrais.
1 nanometras (nm) yra ilgio vienetas, lygus vienai milijardajai metro daliai (10–9 m).
Viename milimetre yra milijonas nanometrų.
Virpesių dažnis matuojamas hercais (Hz). 1 Hz yra vienas svyravimas per sekundę.
Itin svarbi energijos forma. Gyvenimas žemėje priklauso nuo saulės šviesos energijos. Be to, šviesa yra spinduliuotė, kuri suteikia mums regėjimo pojūčius. Lazerio spinduliuotė naudojama daugelyje sričių – nuo informacijos perdavimo iki plieno pjovimo.
Mes matome daiktus, kai jų šviesa pasiekia mūsų akis. Šie objektai arba patys skleidžia šviesą, arba atspindi kitų objektų skleidžiamą šviesą, arba perduoda ją per save. Mes matome, pavyzdžiui, Saulę ir žvaigždes, nes jos skleidžia šviesą. Daugumą mus supančių objektų matome dėl jų atspindimos šviesos. O kai kurios medžiagos, pavyzdžiui, vitražai katedros languose, leidžia pro juos prasiskverbti šviesai, atskleidžia savo spalvų sodrumą.
Ryški saulės šviesa mums atrodo kaip gryna balta, tai yra bespalvė. Bet čia mes klystame, nes balta šviesa susideda iš daugelio spalvų. Jie matomi, kai saulės spinduliai apšviečia lietaus lašus ir mes matome vaivorykštę. Įvairiaspalvė juostelė atsiranda ir tada, kai saulės šviesa atsispindi nuo nuožulnaus veidrodžio krašto arba praeina pro stiklo dekoraciją ar indą. Ši juosta vadinama šviesos spektru. Jis prasideda raudonai, o palaipsniui keičiasi, priešingame gale baigiasi violetine spalva.
Paprastai neatsižvelgiame į silpnesnius spalvų atspalvius, todėl manome, kad spektrą sudaro septynios spalvų juostos. Spektro spalvos, vadinamos septyniomis vaivorykštės spalvomis, yra raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, indigo, violetinė.
Prizmės
XVII amžiaus šeštajame dešimtmetyje Izaokas Niutonas atliko eksperimentus su šviesa. Norėdami suskaidyti šviesą į komponentus ir gauti spektrą, jis panaudojo trikampį stiklo prizmė. Mokslininkas atrado, kad suskaidžius spindulį naudojant antrąją prizmę, vėl galima gauti baltą šviesą. Taigi jis įrodė, kad balta šviesa yra mišinys skirtingos spalvos.
Pagrindinės šviesos spalvos yra raudona, žalia ir mėlyna. Jų derinys sukuria baltą šviesą. Sumaišyti poromis, susidaro geltonos, mėlynos arba violetinės spalvos. Dažų pigmentas arba pagrindinės spalvos yra violetinė, mėlyna, geltona. Jų derinys parodytas paveikslėlyje.
Šviesos spinduliai, eidami per prizmę, lūžta. Tačiau lūžta įvairių spalvų spinduliai įvairaus laipsnio- raudona mažiausia, violetinė didžiausia. Štai kodėl, einant per prizmę, balta spalva suskaidoma į komponentines spalvas.
Šviesos lūžimas vadinamas refrakcija, o baltos šviesos skaidymas į skirtingas spalvas – dispersija. Kai lietaus lašai išsklaido saulės šviesą, susidaro vaivorykštė.
Šviesos spektras yra tik dalis didžiulio spinduliuotės diapazono, vadinamo elektromagnetiniu spektru. Tai apima gama, rentgeno, ultravioletinę, infraraudonąją (šiluminę) spinduliuotę ir radijo bangas. Visų tipų elektromagnetinė spinduliuotė sklinda elektrinių ir magnetinių virpesių bangų pavidalu šviesos greičiu – apie 300 000 km/s. Elektromagnetinės bangos viena nuo kitos skiriasi daugiausia bangos ilgiu. Jį lemia dažnis, tai yra greitis, kuriuo susidaro šios bangos. Kuo didesnis dažnis, tuo arčiau vienas kito jie yra ir tuo trumpesnis kiekvieno iš jų ilgis. Ant spektro šviesos bangos užima vietą tarp infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių sričių.
Saulė skleidžia Platus pasirinkimas elektromagnetinė radiacija. Skalė nurodo bangos ilgius nanometrais (viena milijardoji metro dalis) ir didesniais vienetais.
Objektyvai
Vaizdai fotoaparatuose ir optiniuose prietaisuose gaunami naudojant lęšius ir šviesos spindulių lūžimo pro juos reiškinį. Galbūt pastebėjote, kad, pavyzdžiui, pigių teleskopų lęšiuose spalvotas kraštas. Taip atsitinka todėl, kad, kaip ir prizmė, paprastas lęšis, pagamintas iš vieno stiklo ar plastiko gabalo, skirtingais laipsniais laužo skirtingų spalvų spindulius. Aukštesnės kokybės įrenginiuose šis defektas pašalinamas naudojant du sujungtus lęšius. Pirmoji tokio kompozitinio lęšio dalis baltą šviesą skaido į skirtingas spalvas, o antroji vėl jas sujungia, taip pašalindama nereikalingą apvadą.
Pirminės spalvos
Kaip parodė Niutonas, baltą žvakę galima gauti sumaišius septynias vaivorykštės spalvas. Bet tai padaryti galima paprasčiau, maišant tik tris spalvas – raudoną, žalią ir mėlyną. Tai vadinamos pagrindinėmis šviesos spalvomis. Kitas spalvas gauname derindami pagrindines. Pavyzdžiui, raudonos ir žalios spalvos mišinys sukuria geltoną spalvą.
Išgaubtas lęšis fokusuoja lygiagrečius spindulius. Kadangi baltą šviesą sudaro daugiau nei viena spalva, jų spinduliai lūžta skirtingais laipsniais ir sutelkiami į skirtingi atstumai nuo objektyvo. Dėl to aplink vaizdo kontūrus susidaro spalvotas rėmelis.
Objektyvas, pagamintas iš dviejų tipų stiklo, gali būti naudojamas vaizdams be spalvoto krašto sukurti. Pirmoji lęšio dalis skirtingu laipsniu laužia skirtingų spalvų spindulius, todėl jie skiriasi. Antrasis juos vėl surenka, pašalindamas spalvų iškraipymus.
Tai, kad balta šviesa susideda iš kelių spalvų, paaiškina, kodėl mes matome vienos ar kitos spalvos objektus. (Paprastumo dėlei tarkime, kad baltą šviesą sudaro tik raudona, žalia ir mėlyna). Mes matome objektą kaip baltą, jei jis atspindi visus tris baltos šviesos komponentus, ir juodą, jei neatspindi nė vieno iš jų. Tačiau raudonas objektas, apšviestas balta šviesa, atrodo raudonas, nes atspindi daugiausia raudoną baltos spalvos komponentą ir sugeria daugumą mėlynos ir žalios spalvos komponentų. Dėl to dažniausiai matome raudoną. Panašiai mėlynas objektas atspindi mėlynus spindulius, sugerdamas raudonus ir žalius. Žalias objektas atspindi žalius spindulius, sugeria raudonus ir mėlynus.
Sudėtinės musių akys sudarytos iš tūkstančių lęšių. Kiekvienas sufokusuoja šviesą tik į kelias šviesai jautrias ląsteles, todėl musė negali matyti visų objekto detalių. Musės akimis gėlė atrodo kaip paveikslas, susidedantis iš tūkstančių gabalėlių.
WebProm reklamjuosčių tinklas
Jei maišysite dažus skirtingos spalvos, tada kiekvienas sugers (įsisavins) skirtingus baltos šviesos komponentus, mišinys taps tamsesnis. Taigi dažų maišymas yra priešingas spalvų spindulių maišymui procesas. Norėdami gauti tam tikrą spalvų diapazoną, turite naudoti kitą pagrindinių spalvų rinkinį. Pagrindinės tapyboje naudojamos spalvos vadinamos pirminėmis pigmento spalvomis. Tai yra purpurinė spalva arba „tobula raudona“, mėlyna ir geltona paprastai (bet neteisingai) vadinamos raudona, mėlyna ir geltona. Juoda pridedama siekiant padidinti tamsių sričių tankį, o turtingas visų pagrindinių spalvų mišinys vis tiek tam tikru mastu atspindi šviesą. Rezultatas yra tamsiai ruda, o ne juoda.
Bangos ir dalelės
Kaip susidaro ir sklinda šviesos spinduliai, šimtmečius išliko visiška paslaptis. Ir šiandien šis reiškinys mokslininkų nėra iki galo ištirtas.
XVII amžiuje Izaokas Niutonas ir kiti mokslininkai manė, kad šviesą sudaro greitai judančios dalelės, vadinamos kraujo kūneliais. Danų mokslininkas Christiaanas Huygensas teigė, kad šviesa susideda iš bangų
1801 m. anglų mokslininkas Thomas Youngas atliko daugybę eksperimentų su šviesos difrakcija. Šis reiškinys susideda iš to, kad, praeinant per labai siaurą plyšį, šviesa yra šiek tiek išsklaidyta, o ne sklinda tiesia linija. Youngas difrakciją paaiškino šviesos sklidimu bangų pavidalu. O XIX amžiaus šeštajame dešimtmetyje škotų mokslininkas Jamesas Clarkas Maxwellas pasiūlė, kad elektromagnetinė energija sklinda bangomis ir kad šviesa ypatinga rūšisši energija.
Miražas yra Optinė iliuzija, pastebėtas karštose dykumose (viršuje). Kai Saulė stipriai šildo žemę, įkaista ir virš jos esantis oras. Kai temperatūra pasikeičia skirtingų aukščių, šviesa ore lūžta, kaip parodyta paveikslėlyje. Kad pamatytų medžio viršūnę, stebėtojas turi žiūrėti žemyn, kad medis būtų apverstas. Kartais iš dangaus krintanti šviesa atrodo kaip ant žemės išsiliejusios balos. Šalto oro sluoksniai virš jūros gali sukelti priešingą reiškinį (žemiau). Nuo tolimo laivo atsispindėjusi šviesa lūžta taip, kad atrodo, kad laivas plūduriuoja danguje.
Tačiau iki XX amžiaus pradžios vokiečių mokslininkas Maxas Planckas savo darbuose įrodė, kad spinduliuotės energija gali egzistuoti tik mažyčių kekelių – kvantų – pavidalu. Šiuo įrodymu grindžiama Plancko kvantinė teorija, už kurią jis gavo premiją 1918 m. Nobelio premija fizikos srityje šviesos spinduliuotės kvantas yra dalelė, vadinama fotonu. Išspinduliuota ar sugerta šviesa visada elgiasi kaip fotonų srautas.
Taigi kartais šviesa elgiasi kaip bangos, kartais kaip dalelės. Todėl manoma, kad jis turi dvejopą prigimtį. Stebėjimo duomenims paaiškinti mokslininkai gali naudoti bangų teoriją arba dalelių teoriją.
Hauliodinė žuvis skleidžia bioliuminescencinę šviesą iš pilvo organų (fotoforų). Žuvis reguliuoja savo ryškumą taip, kad atitiktų nuo paviršiaus prasiskverbiančios šviesos ryškumą.
Šviesos generavimas
Kaip elektros srovė, šviesą gali generuoti kitos energijos rūšys. Saulė generuoja šviesą ir kitą elektromagnetinę spinduliuotę per galingas sintezės reakcijas, kurios vandenilį paverčia heliu. Deginant anglį ar malkas cheminė energija kuras virsta šiluma ir šviesa. Praleidus srovę per ploną kaitrinę lemputę, gaunamas toks pat rezultatas. Liuminescencinė lempa veikia kitu principu. Vamzdžio, užpildyto garais (dažniausiai gyvsidabriu), galuose, esant aukštam slėgiui, įjungiama aukšta įtampa. Garai pradeda švytėti, skleisti Ultravioletinė radiacija, kuris veikia cheminę dangą vidines sienas vamzdeliai. Danga sugeria nematomą ultravioletinę spinduliuotę ir pati skleidžia šviesos energiją. Šis spinduliuotės konvertavimo procesas vadinamas fluorescencija.
Fosforescencija yra tos pačios rūšies reiškinys, tačiau švytėjimas tęsiasi gana ilgą laiką net pašalinus spinduliuotės šaltinį. Šviečiantys dažai yra fosforescenciniai. Po trumpo buvimo ryškioje šviesoje jis šviečia valandas. Fluorescencija ir fosforescencija yra liuminescencijos formos – šviesos spinduliavimas be aukštos temperatūros įtakos.
Bioliuminescencija
Kai kurie gyvi organizmai, įskaitant ugniagesius, atskiros rūšysžuvys, grybai ir bakterijos sukuria šviesą bioliuminescencijos būdu. Šio tipo liuminescencijoje šviesos šaltinis yra cheminė energija, gaunama oksiduojant medžiagą, vadinamą luciferinu.
Vienas is labiausiai naudingų šaltiniųšviesa yra lazeris. Šis žodis sudarytas iš pirmųjų viso termino „šviesos stiprinimas skatinant spinduliuotę“ raidžių. Lazerio vamzdyje, veikiant elektros energijai, iš atomų išsiskiria fotonai. Jie skleidžiami iš vamzdžio kaip siauras šviesos pluoštas arba kitokia elektromagnetinės spinduliuotės forma, priklausomai nuo medžiagos, naudojamos fotonams gaminti.
Įspūdingi efektai roko koncertuose pasiekiami naudojant dūmų generatorius. Jo dalelės išsklaido prožektorių spindulius, suteikdamos jiems matomus kontūrus.
Skirtingai nuo paprastos šviesos, lazerio šviesa yra koherentiška. Tai reiškia, kad išleistos šviesos bangos kyla ir krinta kartu. Taip gauta šviesos spinduliuotė turi didelį kryptingumą ir didelį energijos tankį įvairiose srityse Taikymas, įskaitant audinių susiuvimą chirurgijoje, plieno pjaustymą, raketų nukreipimą į taikinius, informacijos perdavimą.
