Цвета тел

Воспринимаемые нами цвета тел представляют субъективную характеристику света, так как эти цвета существенно зависят от свойств глаза. Объективной же характеристикой остается спектр частот, соответствующий сложному отраженному свету.

В отличие от уха, способного анализировать сложный звук, глаз не способен к такому анализу света. Цвет самосветящихся тел зависит от излучаемых ими частот. В частности, раскаленное твердое тело, дающее сплошной спектр, кажется ослепительно белым. Если белый свет отражается от поверхности несамосветящегося тела (в темноте такое тело не видно), то цвет поверхности зависит от коэффициентов отражения различных частот, связанных с показателем преломления (см. формулы Френеля, справедливые для диэлектрика). Существуют различные сорта матовой бумаги, у которых коэффициент отражения во всем видимом диапазоне более или менее одинаков. Но значения его в зависимости от сорта бумаги различны — от нескольких процентов до 90—92%.

Расположенные рядом полоски различной бумаги кажутся (при освещении их белым светом) тем более серыми, чем меньше коэффициент отражения; при больших коэффициентах отражения они имеют почти белый цвет, при очень малых — почти черный. Но ощущение серого цвета возникает по контрасту. Если же любую из полосок бумаги осветить белым светом в темноте на фоне черного бархата (коэффициент отражения не более 1%), то она кажется белой.

Столь же субъективно и цветовое восприятие. Ньютон доказал это таким опытом (рис. 8.9). Луч белого света разлагался призмой 1 в спектр КС и попадал на вторую такую же призму 2, повернутую вокруг своей оси на 180°. Она снова собирала спектр КС в одну точку А на белом экране. Точка казалась белой. Если же при помощи узкого непрозрачного экрана П заслонялся какой-либо участок спектра, то окраска в точке А становилась цветной, причем получающийся цвет мог не содержаться в спектре «чистых» цветов спектра твердого раскаленного тела (коричневый, розовый и т.д.).

Рис 8.9

Мы привыкли видеть предметы в отраженном свете источников, дающих непрерывный спектр (Солнце, дуговая лампа). Если же их осветить источником, дающим линейчатый или полосатый спектр, то видимая окраска резко меняется. Весьма поучителен простой опыт: на доске укрепляют полосы материи (или ленты) разной окраски и наблюдают их цвет в обычном отраженном свете и в свете ртутной (или натриевой) лампы. Цвет сильно изменяется; в последнем случае многие полосы кажутся почти черными, так как видимое изkучение натрия состоит всего из двух весьма близких линий в желтой части спектра.

Матовые поверхности рассеивают свет при отражении более или менее равномерно по всем направлениям. Если же поверхность полирована, покрыта лаком или сделана глянцевой (бумага), то отражение становится правильным и в некоторых направлениях (определяемых расположением источников света) возможно резкое увеличение интенсивности отраженного света — появляется «блеск» (по контрасту с направлениями, где интенсивность освещения мала). Такой же блеск присущ и гладкой поверхности металла.