"Введение в естественно-научные предметы", Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С.
Цвет — это ощущение, которое возникает у нас, когда глаз воспринимает свет. Поэтому предмет не может выглядеть окрашенным сам по себе: важны и освещение, и то, как предмет взаимодействует со светом. Белый свет состоит из лучей разных цветов, а призма может разделить их и показать спектр. Предмет отражает часть падающего на него света и поглощает другую часть. Именно отражённый свет помогает понять, почему мы видим предмет красным, синим или белым.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Цвет — зрительное ощущение, которое возникает при восприятии света. Цвет предмета не существует отдельно от освещения и зрения: без света глаз не получит сигнал от предмета. Это помогает понять, почему один предмет выглядит по-разному при разном освещении.
Свет — излучение, благодаря которому мы можем видеть предметы. Свет идёт от источника, например Солнца или лампы, и попадает на окружающие вещи. Чтобы различать их цвет, глазу нужен свет, отражённый от предметов.
Белый свет — свет, состоящий из лучей разных цветов. Это не один-единственный цветной луч: его составляющие можно разделить и увидеть отдельно. Представление о составе белого света нужно, чтобы объяснить появление спектра и окраску предметов.
Спектр — набор цветных полос, который получается при разложении белого света. В нём различают красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый цвета. Спектр показывает, из каких цветных составляющих состоит белый свет.
В полной темноте предметы не видны, потому что от них почти никакой свет не попадает в глаз. Когда источник освещает предмет, его поверхность отражает часть света. Отражённый свет достигает глаза, и мы видим предмет. Значит, освещение нужно не только для того, чтобы предмет был ярким: без света глаз не получит сведений о нём.
Если направить белый свет на призму, на выходе можно увидеть цветные полосы. Призма не добавляет свету краску и не делает его цветным. Она разделяет уже присутствующие в белом свете составляющие, потому что лучи разных цветов при прохождении через призму отклоняются неодинаково. Расходясь, они образуют спектр.
Цветные лучи можно соединить, и тогда снова получится белый свет. Это происходит потому, что в соединённом свете присутствуют разные цветные составляющие, которые вместе воспринимаются глазом как белый. Так становится понятно, что разложение света не уничтожает его составляющие: их можно разделить, а затем снова объединить.
Предмет кажется окрашенным, потому что при освещении он отражает не весь свет одинаково. Одни его составляющие поверхность отражает, а другие поглощает, то есть принимает и не возвращает в глаз. Отражённый свет и определяет, какой цвет мы видим. Например, красная вещь при белом освещении отражает преимущественно красный свет, поэтому он попадает в глаз.
Один и тот же предмет может выглядеть по-разному, если изменить освещение. Поверхность способна отразить только те составляющие, которые падают на неё, поэтому при другом источнике света набор отражённых лучей тоже меняется. Если нужного для привычного цвета света почти нет, предмет может выглядеть тусклым или тёмным. Вот почему цветные вещи могут иначе смотреться в комнате и на улице.
В таблице показано, как сочетание падающего света и отражения влияет на видимый цвет. Слово «преимущественно» означает, что предмет отражает эту составляющую сильнее остальных, но не обязательно отражает только её. Сравнивай падающий свет с тем, что предмет способен отразить: если нужной составляющей нет, привычный цвет не появится.
| Что падает на предмет | Что предмет отражает | Что предмет поглощает | Какого цвета кажется предмет |
|---|---|---|---|
| Белый свет | Почти все составляющие белого света | Очень мало света | Белым |
| Свет преимущественно красного цвета | Красную составляющую, если предмет способен её отражать | Большую часть света, который не отражает | Красным или близким к красному; иначе тёмным |
| Свет, цвет которого предмет почти не отражает | Очень мало падающего света | Почти весь падающий свет | Тёмным |
Условие. На белый лист направили белый свет. Нужно объяснить, почему лист кажется белым. Для ответа проследим путь света от источника до глаза и учтём, что делает поверхность листа.
Ответ. Лист кажется белым, потому что отражает почти все составляющие белого света. Если бы до листа не доходил свет, его нельзя было бы увидеть белым.
Условие. Красный предмет освещают белым светом. Требуется определить, какой свет он преимущественно отражает и почему кажется красным. В белом освещении есть разные составляющие, поэтому можно сравнить, какие из них предмет возвращает в глаз.
Ответ. Предмет преимущественно отражает красный свет. Остальные составляющие белого света он в основном поглощает, поэтому глаз видит красный цвет.
Условие. Синий предмет освещают только красным светом. Нужно предсказать его вид и обосновать ответ. Само название предмета не означает, что он может отражать свет, которого нет в освещении.
Ответ. Синий предмет будет выглядеть тёмным, возможно почти чёрным. Для привычного синего вида ему нужно отражать синий свет, а при данном освещении такой свет не падает.
Ошибка: считать, что предмет сам испускает цвет. Так можно подумать, потому что цвет кажется постоянным свойством вещи. Но обычно мы видим свет, отражённый её поверхностью. Проверь себя: спроси, какой свет попадает на предмет и какой от него возвращается в глаз.
Ошибка: думать, что белый свет — это свет одного цвета. Белый кажется единым, поэтому его состав не всегда заметен. На самом деле белый свет содержит составляющие разных цветов. Проверка простая: призма может разделить его на цветные полосы.
Ошибка: считать, что призма окрашивает белый свет. Цветные полосы появляются после прохождения света через призму, поэтому легко принять её за источник цвета. Но призма разделяет составляющие, уже присутствующие в белом свете. Чтобы проверить объяснение, вспомни: при соединении этих лучей снова может получиться белый свет.
Ошибка: полагать, что предмет всегда выглядит одинаково. Обычно мы встречаем вещь при привычном освещении и не замечаем его влияния. Но предмет может отражать только свет, который на него падает. Проверь себя: представь, что нужной для его цвета составляющей в освещении нет; тогда вещь станет выглядеть иначе или темнее.
До изучения цвета нужно знать, что свет распространяется от источника и освещённые предметы можно видеть. С этой темой связаны наблюдения за радугой: её цветные полосы похожи на спектр, который получается при разделении белого света. Представление об отражении света пригодится при изучении зеркал, потому что зеркало тоже возвращает свет. Оно также поможет понять работу глаза: чтобы увидеть предмет, свет должен попасть в глаз.
Почему мы не видим предметы в полной темноте?
В темноте нет света, который мог бы попасть от предмета в глаз. Если свет не отражается от предмета и не достигает глаза, мы не можем его увидеть.
Из каких цветов состоит белый свет?
Белый свет состоит из лучей разных цветов. Их можно увидеть, если разделить белый свет на составляющие, например с помощью призмы.
Почему призма разлагает белый свет?
Луч разных цветов по-разному меняет направление, проходя через призму. Поэтому составляющие белого света расходятся и становятся видны отдельно, образуя спектр.
Почему красный предмет кажется красным?
При освещении белым светом красный предмет отражает преимущественно красную составляющую. Она попадает в глаз, а большую часть остальных составляющих предмет поглощает.
Почему цвет предмета меняется при другом освещении?
При разном освещении на предмет попадает разный свет. Если в нём мало составляющей, которую предмет обычно отражает, предмет будет выглядеть иначе или станет тёмным.
Цвет
