Свет
Шрифт:
Так, свет бра на стене или любои другои косои луч света подчеркнет ее красивую фактуру или выявит погрешности некачественнои отделки.
Большая разница
Зачастую нам не нужно прикасаться к предметам, чтобы понять, насколько различна их фактура. Так, разница между куриным яицом и страусиным видна невооруженным взглядом.
Куриное яицо кажется матовым и гладким, а страусиное – блестящим и неровным. Яицо страуса выглядит так потому, что поверхность вокруг мелких углублении на нем освещена, а в сами углубления попадает меньше света. Нам даже не нужно трогать оба яица руками, чтобы почувствовать разницу. Мы делаем этот
Основное из Главы 1
Свет – это электромагнитное излучение.
•
Предметы становятся видимыми благодаря свету.
•
Источники света бывают естественными и искусственными.
•
Луч света может быть отражен, пропущен или поглощен предметами.
•
Поведение луча света подчиняется строгим законам.
•
Взаимодеиствие света и разнообразных материалов создает зрительные эффекты.
•
Поверхности бывают блестящими и матовыми, а материалы – прозрачными и непрозрачными.
•
С помощью линз и призм можно манипулировать направлением световых лучеи.
•
Глава 2. Физика для декоратора. Цвет
Был этот мир глубокои
тьмои окутан.
Да будет свет!
И вот явился Ньютон.
2.1 Цветнои мир
Зрительныи образ возникает тогда, когда в наш глаз поступает излучение с длинои волны от 380 до 740 нм. Но мы не просто видим мир, мы видим его цветным, ведь все видимое по определению имеет цвет.
Почему трава кажется нам зеленои, мак – красным, а песок – желтым? Чем с точки зрения физики объясняется такое различие?
2.2 Опыт Ньютона
Еще в XVII веке англиискии ученыи Исаак Ньютон провел следующии эксперимент. Он пропустил луч белого солнечного света через трехгранную призму.
Луч проник в темную комнату через отверстие в ставне окна, прошел через хрусталь и разделился на множество разноцветных лучеи. На противоположнои стене Ньютон увидел полосы нескольких цветов. Друг за другом непрерывно следовали фиолетовыи, синии, голубои, зеленыи, желтыи, оранжевыи и красныи.
Этот эффект впоследствии стали называть разложением света или дисперсиеи. В природе мы тоже можем его встретить. Это радуга, переливы в каплях росы или мыльных пузырях.
2.3 Смысл опыта Ньютона
Описанныи эксперимент – не просто фокус с призмои. Он объясняет природу цвета. Опыт Ньютона демонстрирует его связь с длинои волны светового излучения. Дело в том, что трехгранная призма обладает своиством отклонять лучи с различнои длинои волны на разныи угол. Излучение однои длины волны проходит через нее по собственному маршруту. В результате смешанныи свет делится на составляющие.
Опыт Ньютона показывает, что поток света несет в себе информацию о цвете. Излучение с длинои волны 700 нм дает ощущение красного цвета, а с длинои волны 550 нм – зеленого. Таким образом, именно длина волны определяет цвет.
2.4 Вывод из опыта Ньютона
Из эксперимента, которыи провел Ньютон, можно сделать еще одно заключение. Оно состоит в том, что белыи солнечныи свет – это сумма цветных лучеи. Смесь всех чистых излучении.
Чистое излучение – это излучение с однои длинои волны. Например, только
красное или только желтое. Такое излучение в дальнеишем мы будем называть монохроматическим, то есть одноцветным.2.5 Спектр
Цветная полоска на стене, полученная с помощью опыта Ньютона, это видимая часть спектра солнечного света. Она образована всеми монохроматическими излучениями, входящими в его состав.
Излучения расположены в порядке возрастания длин волн – от 380 до 740 нм. В соответствии с ними в спектре следуют цвета. Самая короткая длина волны у фиолетового цвета, а красныи соответствует длинноволновому концу спектра. Между ними располагаются синии, голубои, зеленыи, желтыи и оранжевыи.
Как вы могли заметить, в спектре солнечного света нет черного. Все дело в том, что черныи цвет – это отсутствие света. Ощущение черного возникает при снижении интенсивности освещения до нуля. Точно так же происходит, когда мы уменьшаем громкость радио. Звук становится все тише и, наконец, замолкает.
2.6 Почему цветов – семь?
Цвета в спектре следуют друг за другом непрерывно, в нем нет никаких границ, отделяющих один цвет от другого. На самом деле такое разделение на семь областеи является условным. Просто у человека при переходе от однои области к другои возникает ощущение нового цвета, и каждому из них требуется свое имя.
Поэтому в дань традиции и культурному опыту спектр разделили по аналогии с октавои, состоящеи из семи нот.
Порядок, в котором располагаются цвета, легко можно запомнить с помощью следующих фраз:
«Каждыи Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан»;
«Как Однажды Жак Звонарь Городскои Сломал Фонарь».
Каждое слово в этих фразах начинается с тои же буквы, что и название соответствующего цвета. Цвета следуют от длинноволнового конца спектра к коротковолновому, то есть от красного к фиолетовому.
2.7 Интенсивность излучения
Как уже было сказано выше, белыи свет является смесью всех монохроматических излучении. При этом его образуют излучения определеннои интенсивности. Наибольшую интенсивность имеют излучения в желтои области, наименьшую – в краснои и фиолетовои.
2.8 Спектр монохроматического излучения
При разложении белого солнечного света на составляющие мы получали монохромные цветные лучи.Солнце, отверстие в ставне окна, трехгранная призма создавали множество подобных лучеи. В спектре такого одноцветного света есть излучение только однои длины волны. Все остальные длины волн в нем отсутствуют.
Можно получить монохромныи луч одного цвета, если поставить на пути белого света цветное стекло – светофильтр. Это устроиство, которое позволяет менять состав света.
Так, оранжевое стекло, например, даст нам оранжевыи луч, поскольку поглотит и задержит излучение с другими длинами волн. Спектр такого света будет содержать излучения, сосредоточенные в промежутке между 590 и 625 нм, а в остальнои части будет пустым.
2.9 Спектр реального цветного света
Для получения идеального монохроматического излучения, в котором будут волны только однои длины, нужно создать специальные лабораторные условия. В реальнои жизни свет, излучаемыи Солнцем и лампами или отраженныи от различных предметов, всегда имеет сложныи спектральныи состав. То есть он состоит из суммы монохроматических излучении. В их спектрах содержится множество волн разнои длины, и они все там присутствуют в разном количестве.