Ελληνικά

Φως και χρώματα

Γιατί το φως του ηλίου έχει άλλο χρώμα το πρωί, άλλο το μεσημέρι κι άλλο το βραδάκι;

ξημέρωμα

 

Picture
μεσημέρι

 

ηλιοβασίλεμα

 

Νύχτα                                                     Γιατί η απουσία φωτός σημαίνει και απουσία χρωμάτων;

 

Γιατί βλέπουμε όλα αυτά τα χρώματα στο φως του ηλίου;

Το "λευκό" φως του ηλίου, στην πραγματικότητα είναι όλα τα χρώματα μαζί, τα οποία καταλαμβάνουν ένα πολύ μικρό μέρος του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που υπάρχει γύρω μας, και η οποία αποτελείται από τα κάθε λογής κύματα: ραδιοφωνικά, τηλεφωνικά, μικροκύματα, ραδιενεργά, κλπ.

Picture

 

Η ορατή ακτινοβολία, ένα πολύ μικρό κομμάτι του φάσματος, φτάνει σ' εμάς ως λευκό χρώμα.

 

Picture

Ανάλυση του λευκού χρώματος: Από πόσα χρώματα αποτελείται;

Πατήστε πάνω στην εικόνα και παρακολουθήστε το βίντεο

Εικονίδιο

Το λευκό χρώμα εμπεριέχει όλα τα χρώματα που βλέπουμε γύρω μας. Το καταλαβαίνουμε αυτό, αν πειραματιστούμε με ένα πρίσμα· Πατήστε πάνω στην εικόνα και δείτε με προσοχή την παρουσίαση του Γ.Ζερβού

 

Το αληθινό πρίσμα...

Picture

Το κάτι αντίστοιχο...

Με το πρίσμα (ή τα υποκατάστατά του) παρατηρούμε πως το λευκό φως αναλύεται σε όλα τα υπόλοιπα χρώματα, τα εξής τρία: μπλε, πράσινο, κόκκινο. Τα βασικά χρώματα, όπως λέμε.  Τα λέμε βασικά, διότι από την σύνθεση αυτών των τριών χρωμάτων παίρνουμε τις εκατομμύρια χρωματικές αποχρώσεις που βλέπουμε καθημερινά!

Το ουράνιο τόξο

Όταν σταματά να βρέχει, η ατμόσφαιρα είναι για αρκετή ώρα ακόμη γεμάτη σταγονίδια νερού (υγρασία, που λέμε).
Αν τύχει εκείνη την ώρα να βγει ο ήλιος, τότε το νερό καθώς περνά μέσα από την υγρασία, δηλαδή τα σταγονίδια του νερού, αναλύεται στα χρώματα της Ίριδας. Πώς γίνεται αυτό; Μα η κάθε διαφανής σταγονίτσα νερού είναι σαν ένα μικροσκοπικό γυάλινο πρίσμα!
Έτσι, το φως είναι σαν να περνάει μέσα από τρισεκατομμύρια μικρά πρίσματα, κάθε ένα από τα οποία το αναλύει στα επί μέρους χρώματά του.

Σύνθεση του φωτός

Όπως ακριβώς μπορούμε να δούμε την ανάλυση του λευκού φωτός μέσω ενός πρίσματος, αν παρακολουθήσουμε την αντίστροφη πορεία θα αντιληφθούμε και τη σύνθεση του φωτός από τα τρία βασικά του χρώματα. 

Picture
(qph.ec.quoracdn.net)

 

Picture

Ο δίσκος του Νεύτωνα

Ο Ισαάκ Νεύτων (Isaac Newton, 1643-1727) είχε παρατηρήσει, ύστερα από πειράματα, πως το λευκό φως δεν υπάρχει. Αντίθετα, τα επτά χρώματα που βλέπουμε στο ουράνιο τόξο είναι αυτά που αν ενωθούν με κάποιον τρόπο δίνουν το λευκό φως.
Κάπως έτσι!

Από το βιβλίο της Φυσικής κατασκευάστε κι εσείς τον δικό σας δίσκο και πειραματιστείτε. Μπορείτε, αν θέλετε να σκεφτείτε πιο δημιουργικά και φτιάξετε τον δικό σας μοναδικό δίσκο του Νεύτωνα!

Ορισμένα ευφάνταστα παραδείγματα μπορείτε να βρείτε εδώ
Η εξήγηση
Το μάτι μας έχει ένα χαρακτηριστικό (για την ακρίβεια, και τα δύο μάτια μας...):
Όταν βλέπουμε μία εικόνα, αυτή, το "αίσθημα" μάλλον της εικόνας, διατηρείται στον εγκέφαλό μας για 1/16 του δευτερολέπτου. Αυτό λέγεται μεταίσθημα και μας είναι πολύ χρήσιμο, αφού αν δεν το είχαμε, θα βλέπαμε τις κινήσεις γύρω μας κομματιαστά και όχι ενιαία. Θα ήταν πολύ ενοχλητικό...
Όσον αφορά (sic!) τον χρωματικό δίσκο, καθώς οι χρωματιστές λωρίδες του γυρίζουν πολύ γρήγορα, προτού σβήσουν από τον εγκέφαλο οι προηγούμενες εικόνες έρχονται οι επόμενες.
Μ' αυτόν τον τρόπο "αναγκάζουμε" τα μάτια μας να μπερδέψουν όλα τα χρώματα και να να τα δουν σαν ένα ενιαίο χρώμα, δηλαδή λευκό! (Άντε καλά, όχι και τελείως λευκό, αλλά κάπως μπεζ· αυτό έχει σχέση με τις αποχρώσεις των χρωμάτων που έχουμε και με την ταχύτητα που περιστρέφουμε τον χρωματικό δίσκο.)
Παρεμπιπτόντως, στο μεταίσθημα  οφείλεται και η λειτουργία του κινηματογράφου:
Δείτε τα παρακάτω (από το ΠΟΔήΛΑΤΟ) και θα καταλάβετε γιατί:

Ένα κλασσικό πείραμα που αφορά το μεταίσθημα περιλαμβάνει την γρήγορη περιστροφή μιας εικόνας που από την μία της πλευρά έχει ζωγραφισμένο ένα κλουβί και από την άλλη ένα πουλί.

Αν περιστρέψουμε την εικόνα πάρα πολύ γρήγορα, θα βλέπουμε το πουλί να είναι μέσα στο κλουβί.
     
Δείτε και το βιντεάκι!

​Πώς βλέπουμε τα διαφορετικά χρώματα;

Picture

Όταν το φως πέφτει πάνω σ' ένα αντικείμενο, σημαίνει πως όλα τα χρώματα που αποτελούν το λευκό χρώμα πέφτουν πάνω τους. Από 'κεί και πέρα, ανάλογα με το είδος του αντικειμένου, βλέπουμε και διαφορετικό χρώμα.

Για παράδειγμα, όταν το λευκό φως πέσει πάνω σε μία ντομάτα, η επιφάνειά της, για την ακρίβεια το υλικό με το οποίο είναι φτιαγμένη η επιφάνειά της, έχει την ιδιότητα να απορροφά όλες τις ακτινοβολίες (όλα τα χρώματα) του φωτός εκτός από μία συγκεκριμένη απόχρωση του κόκκινου χρώματος: αυτη που αντιστοιχεί στο χρώμα της ντομάτας.

Το ίδιο γίνεται, π.χ., και με ένα μπλε αυτοκίνητο: Η μπογιά με την οποίαν είναι βαμμένο έχει την ιδιότητα να απορροφά όλα τα χρώματα του φάσματος εκτός από την συγκεκριμένη μπλε απόχρωση του αυτοκινήτου.

Κάπως έτσι...

Το βλέπουμε στην εικόνα πιο πάνω, μπορούμε να το δούμε και σε animation στο παρακάτω βίντεο:

Και τι γίνεται με τα πολλά χρώματα του ουρανού;

Εδώ αρχίζουν και δυσκολεύουν τα πράγματα (για το Δημοτικό)...

Οπότε ας το δούμε λίγο απλά και κάπως χοντροκομμένα...

Καθώς πέφτουν οι ακτίνες του ήλιου στην Γη, περνούν μέσα από την ατμόσφαιρα. Η ατμόσφαιρα όμως αποτελείται από διάφορα αέρια και σκόνη. Καθώς περνά το φως μέσα από τα αέρια της ατμόσφαιρας, για λόγους που δεν είναι επί του παρόντος (που αν έχετε όμως ​την φοβερή  περιέργεια, μπορείτε να το διαβάσετε από ΕΔΩ!) αποκτά αυτό το χαρακτηριστικό και γνωστό μπλε χρώμα.

Αν κοιτάξουμε το παρακάτω σχέδιο, οι πορτοκαλί ακτίνες του ήλιου την ώρα του ηλιοβασιλέματος, που ο ήλιος φαίνεται χαμηλά στον ορίζοντα, έχουν να διανύσουν πολύ μεγαλύτερη απόσταση μέσα στην ατμόσφαιρα (πορτοκαλί γραμμή), απ' ότι, για παράδειγμα, οι κίτρινες ακτίνες το μεσημέρι (κίτρινη γραμμή).
Picture
Επειδή όμως, από όλα τα χρώματα του φάσματος το πορτοκαλοκόκκινο έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος από τα άλλα, γι' αυτό μπορεί και "υπερπηδά" τα περισσότερα εμπόδια της ατμόσφαιρας, σε αντίθεση με το μπλε και το γαλάζιο που έχουν μικρότερο μήκος κύματος και χάνονται μέσα στις πολλές "συγκρούσεις" με τα αέρια και την σκόνη της ατμόσφαιρας.

Έτσι, αυτό που τελικά φτάνει στα μάτια μας είναι το χρώμα που υπερνικά τα εμπόδια καλύτερα και πιο αποτελεσματικά από τα άλλα χρώματα: το κόκκινο με τις αποχρώσεις του!

Γι' αυτό κατά την ανατολή και την δύση του ήλιου ο ουρανός παίρνει αυτά τα όμορφα και ζεστά πορτοκαλοκόκκινα χρώματα...

πηγή:https://digitalzoot.weebly.com/phiepsilon2-phiomegasigmaf-kappaalphaiota-chirho974mualphataualpha.html

Για την να κάνετε μια καλή επανάληψη της ενότητας, παρακολουθήστε μια σπουδαία παρουσίαση από τον Γρηγόρη Ζερβό.