Tabiatdagi yorug'lik va rang. Yorug'lik va rang: asoslar. Yorug'likning sinishi va dispersiyasi

Kotov Pavel, 11 A sinf o'quvchisi MBOU "11-sonli o'rta maktab" IMRSC

Maqolada - xabarda yorug'likning sinishi bilan bog'liq qiziqarli tabiat hodisalari tavsifi keltirilgan
, dars uchun tayyorlangan.

Yuklab oling:

Ko‘rib chiqish:

TABIATDAGI NORLIK VA RANG

Nashr:

11-sinf o'quvchisining ishi - A

MBOU "11-sonli o'rta maktab"

Kotova Pavel

Mavzu bo'yicha dars uchun xabar, taqdimot, videoklip

Kirish

O'qituvchi tomonidan taklif qilingan mavzuda men o'zim uchun juda ko'p qiziqarli narsalarni topdim, juda ko'p kutilmagan narsalarni, masalan,"Buzilgan sharpa" Buni men ilgari hech qachon eshitmaganman, men sinfdoshlarimga hamma narsani takrorlamasdan, darsda aytib berishga qaror qildim. Taqdimot meni hayratga solgan va tushunarli fizika qonunlari bilan izohlanadigan hodisalarning go'zalligini aks ettirmaydi, shuning uchun men xabarimga hamrohlik qilish uchun bir nechta qiziqarli videokliplarni tanladim.

Bunday tomosha hech kimni befarq qoldirmadi! O'ylaymanki, nafaqat men, balki boshqalar ham bu tabiat hodisalarini ko'raman va men bularning barchasini o'z ko'zim bilan ko'radigan baxtli inson bo'laman, deb o'zlariga qasam ichdilar! Ba'zilar uchun butun umri o'tib ketadi va ular o'zlari yashayotgan go'zal, hayratlanarli dunyodan bexabar, bunday narsalarni o'z ko'zlari bilan ko'rmaydilar.

Va endi men sinfdoshlarimga berishni zarur deb bilgan kichik bir nazariya. Men matndagi asl manbadan olingan barcha havolalarni saqladim.

Nazariy minimal

Engil parchalanish imkoniyatini birinchi marta Isaak Nyuton kashf etgan. Shisha prizmadan o'tgan tor yorug'lik nuri singan va devorda ko'p rangli chiziq - spektrni hosil qilgan.

Rang xususiyatlariga ko'ra, spektrni ikki qismga bo'lish mumkin. Bir qismi qizil, to'q sariq, sariq va sariq-yashil ranglarni, ikkinchisi - yashil, ko'k, indigo va binafsha ranglarni o'z ichiga oladi.

Ko'rinadigan spektr nurlarining to'lqin uzunliklari har xil - 380 dan 760 gacha. mmk . Spektrning ko'rinadigan qismidan tashqarida ko'rinmas qismi joylashgan. To'lqin uzunligi 780 dan katta bo'lgan spektrning qismlari mmk infraqizil yoki termal deb ataladi. Ular spektrning ushbu qismida o'rnatilgan termometr tomonidan osongina aniqlanadi. To'lqin uzunligi 380 dan kam bo'lgan spektrning qismlari mmk ultrabinafsha deb ataladi


Guruch. 1. Rangli nurning spektral parchalanishi

Turli yorug'lik manbalaridan chiqadigan yorug'lik nurlari turli xil spektral tarkibga ega va shuning uchun rang jihatidan sezilarli darajada farqlanadi. Oddiy elektr lampochkaning yorug'ligi quyosh nuriga qaraganda sariqroq, stearin yoki kerosin sham yoki kerosin chiroqining yorug'ligi elektr lampochkaning yorug'ligiga qaraganda sariqroq. Bu kunduzgi yorug'lik spektrida ko'k rangga mos keladigan to'lqinlar, volfram va ayniqsa uglerod filamentli elektr lampochkadan olingan nur spektrida qizil va to'q sariq rangli to'lqinlar ustunlik qilishi bilan izohlanadi. Shuning uchun bir xil ob'ekt qanday yorug'lik manbai bilan yoritilganiga qarab turli xil ranglarga ega bo'lishi mumkin.

Natijada, jismlar tabiiy va sun'iy yorug'likda turli xil rang soyalarini oladi.

Har bir ob'ektning rangi uning fizik xususiyatlariga, ya'ni yorug'lik nurlarini aks ettirish, yutish yoki o'tkazish qobiliyatiga bog'liq. Shuning uchun sirtga tushayotgan yorug'lik nurlari aks ettiriladigan, yutiladigan va uzatiladiganlarga bo'linadi.

Yorug'lik nurlarini deyarli to'liq aks ettiruvchi yoki yutuvchi jismlar shaffof emas deb qabul qilinadi.

Katta miqdordagi yorug'likni o'tkazadigan jismlar shaffof (shisha) sifatida qabul qilinadi.

Agar sirt yoki jism spektrning ko'rinadigan qismining barcha nurlarini bir xil darajada aks ettirsa yoki uzatsa, yorug'lik oqimining bunday aks etishi yoki kirib borishi tanlanmagan deb ataladi.

Shunday qilib, ob'ekt, agar u spektrning deyarli barcha nurlarini teng ravishda yutsa, qora va ularni to'liq aks ettirsa oq ko'rinadi.

Agar biz ob'ektlarga shaffof oynadan qarasak, ularning haqiqiy rangini ko'ramiz. Binobarin, rangsiz shisha spektrning barcha rangli nurlarini deyarli to'liq o'tkazadi, aks ettirilgan va so'rilgan oz miqdordagi yorug'lik bundan mustasno, bu ham spektrning barcha rangli nurlaridan iborat.

Agar siz ko'k filtrni olsangiz, oynaning orqasidagi barcha narsalar ko'k rangda bo'lib ko'rinadi, chunki ko'k shisha asosan spektrning ko'k nurlarini uzatadi va boshqa rangdagi nurlarni deyarli butunlay o'zlashtiradi.

Shaffof bo'lmagan jismning rangi uning turli spektral tarkibdagi to'lqinlarni aks ettirishi va yutilishiga ham bog'liq. Shunday qilib, ob'ekt faqat ko'k nurlarni aks ettirsa va qolganlarini o'zlashtirsa, ko'k rangda ko'rinadi. Agar ob'ekt qizil nurlarni aks ettirsa va spektrning barcha boshqa nurlarini yutsa, u qizil ko'rinadi.

Tabiatda unga tushayotgan yorug'likni 100% aks ettiruvchi yoki yutadigan material yo'q, shuning uchun ham mukammal oq ham, qora ham mavjud emas. Eng oq rang kimyoviy jihatdan toza bariy sulfat kukuni bo'lib, kafelga bosilgan bo'lib, u unga tushgan yorug'likning 94% ni aks ettiradi. Rux oq bariy sulfatdan bir oz quyuqroq, qo'rg'oshin oq, gips, litoponik oq, yuqori sifatli yozuv qog'ozi, bo'r va boshqalar yanada quyuqroq.Eng qorong'i sirt qora baxmal bo'lib, yorug'likni taxminan 0,2% aks ettiradi.

Ranglarni aralashtirish.Atrofimizda ko'rayotgan ranglarni idrok qilish turli uzunlikdagi yorug'lik to'lqinlaridan tashkil topgan murakkab rang oqimining ko'ziga ta'sir qilishidan kelib chiqadi. Ammo biz rang-baranglik va rang-baranglik taassurotiga ega emasmiz, chunki ko'z turli xil ranglarni aralashtirish qobiliyatiga ega. Bir-biriga yaqin joylashgan, uzoqdan ko'rilgan ranglar ko'zimizning to'r pardasida bitta umumiy rangga birlashgandek tuyuladi. Ranglarni aralashtirishning bunday turi subjunktiv yoki qo'shimcha deb ataladi.

Guruch. 2. Qo'shimcha ranglarning rang g'ildiragi: 1 - katta intervalli, 2 - o'rta intervalli, 3 - kichik intervalli

Bu doirada qizil rangga qo'shimcha rang ko'k-yashil, to'q sariq rangga - ko'k, sariqqa - ko'k, sariq-yashilga - binafsha rangga ega. Har qanday qo'shimcha ranglar juftligida biri har doim issiq tonlar guruhiga, ikkinchisi sovuq tonlar guruhiga kiradi.

Bo'yoqlarni mexanik ravishda aralashtirishda olingan narsa ko'zning to'r pardasiga rangli nurlarning optik qo'shilishi emas, balki bo'yoqlarning rangli zarralari tomonidan so'rilgan nurlarning rang aralashmasini yorituvchi oq nurdan ayirishdir. Shunday qilib, masalan, ko'k va sariq pigmentlarning rangli aralashmasi bilan bo'yalgan ob'ektga oq yorug'lik nurlari bilan yoritilganda, Prussiya ko'kning ko'k zarralari qizil, to'q sariq va sariq nurlarni, sariq kadmiy zarralari binafsha, ko'kni o'zlashtiradi. va zangori nurlar. Yashil va shunga o'xshash mavimsi-yashil va sariq-yashil nurlar so'rilmaydi, ular ob'ektdan aks ettirilganda, ko'zimizning to'r pardasi tomonidan qabul qilinadi.

Chiqaruvchi ranglarni aralashtirishga misol sifatida uchta ko'zoynakdan o'tadigan yorug'lik nurini keltirish mumkin - sariq, ko'k va magenta, ular birin-ketin joylashtiriladi va oq ekranga yo'naltiriladi. Ikkita ko'zoynak bir-biriga mos keladigan joylarda - qizil va sariq rangda - siz qizil nuqta, sariq va moviy - yashil, zangori va to'q qizil rangga ega bo'lasiz. Bir vaqtning o'zida uchta rang bir-biriga mos keladigan joyda qora nuqta paydo bo'ladi.

Halo odatda atrofida paydo bo'ladiQuyosh yoki Oy , ba'zan boshqa kuchli atrofida, masalan, ko'cha chiroqlari. Halolarning ko'p turlari mavjud va ular asosan muzdan kelib chiqadikristallar V sirrus bulutlari ustki qatlamlarida 5-10 km balandlikdatroposfera . Halo turi kristallarning shakli va joylashishiga bog'liq. Muz kristallari tomonidan aks ettirilgan va singan yorug'lik ko'pincha spektrga ajraladi, bu haloga o'xshaydi.kamalak .


Shaharda quyosh nuriBryansk

Gloriya ( lat. gloriya - bezatish; halo) bulutlardagi optik hodisadir.

To'g'ridan-to'g'ri yorug'lik manbasiga qarama-qarshi joylashgan bulutlarda kuzatiladi. Kuzatuvchi tog'da yoki havoda bo'lishi kerak va yorug'lik manbai (Quyosh yoki Oy ) - uning orqasida.

Kuzatuvchining soyasi atrofida bulutdagi rangli yorug'lik halqalarini ifodalaydi. Ichkarida mavimsi halqa bor, tashqarida qizg'ish, keyin halqalarni kamroq intensivlik bilan takrorlash mumkin.

Gloriya o'zini tushuntiradidiffraktsiya bulut tomchilarida ilgari aks etgan yorug'lik bulutdan tushgan tomonga, ya'ni kuzatuvchiga qaytib keladi.


Effekt "Buzilgan sharpa" odamning soyasi, fotosurati bilanKorzhenevskaya cho'qqisi , Pomir

Buzilgan sharpa quyosh tizma yoki cho'qqidan tumanga qaragan alpinistning orqasidan porlaganda paydo bo'ladi. Alpinistning soyasi tuman bo'ylab harakatlanadi va ko'pincha istiqbol tufayli g'alati burchak shakllarini oladi. Soya hajmining sezilarli o'sishi -optik illyuziya , kuzatuvchining nisbatan yaqin bulutlar ustida yotgan soyasini bulutlardagi bo'shliqlar orqali ko'rinadigan uzoq sirt ob'ektlari bilan solishtirishi bilan izohlanadi; yoki tumanda harakatlanish va o'lchamlarni o'lchash mumkin bo'lmaganda. Bundan tashqari, soyalar ko'zdan turli masofalarda joylashgan suv tomchilariga tushadi, bu esa buzadichuqurlik hissi .

Brocken sharpasi ko'pincha turli rangdagi porlab turgan halqalar bilan o'ralgan -Gloriya . Quyosh nurlari bir xil o'lchamdagi suv tomchilaridan iborat bulutlarni aks ettirganda, ular to'g'ridan-to'g'ri Quyosh qarshisida paydo bo'ladi. Ta'siri tufayliyorug'likning diffraktsiyasi .

Kamalaklar quyosh tufayli paydo bo'ladiyorug'lik singan Va aks ettirilgan tomchilar suv ( yomg'ir yoki tuman ), suzuvchi atmosfera . Bu tomchilar yorug'likni boshqacha yo'naltiradiranglar (sindirish ko'rsatkichi Qisqa to'lqin uzunligiga (binafsha) qaraganda uzunroq (qizil) yorug'lik uchun suv kamroq bo'ladi, shuning uchun qizil yorug'lik eng zaif - 137 ° 30' ga, binafsha nur esa eng kuchli - 139 ° 20' ga buriladi. Natijadaoq nurga parchalanadidiapazon (bo'ladi

tirik organizm.

    Rangni idrok etish - tananing yorug'lik qo'zg'atuvchisiga reaktsiyasi.

    Odamlar tomonidan ko'rinadigan va seziladigan yorug'lik nurlari elektromagnit to'lqinlarning tebranish diapazonida 400 dan 700 nanometrgacha (yoki millimikron) o'zgarib turadigan kichik oktavani tashkil qiladi, ular ketma-ket: kosmik nurlar, radioaktiv nurlar, rentgen nurlari, ultrabinafsha nurlar, yorug'lik nurlari (ko'rinadigan yorug'lik), infraqizil nurlar, ultra qisqa, qisqa, o'rta va uzun radio to'lqinlar.

    Nurlarning ko'rinadigan spektri binafshadan qizilgacha ko'k, yashil, sariq va to'q sariq ranggacha bo'lgan ranglarni o'z ichiga oladi.

    Tabiatda oq rangdan (niholdan) ko'rinadigan rang spektridan qora ranggacha (chirigan) tabiiy rang rivojlanishi mavjud. Tabiatning o'zi ranglarni ma'lum bir qatorga qo'yadi.

    Yer atmosferasi bizni o'rab oladi va rangga ega bo'lgan ajoyib muhitni yaratadi.

    Inson tanasi tabiatning bir qismi bo'lib, yorug'lik va rangga sezgir munosabatda bo'ladi va rangni idrok etishning individual, o'ziga xos ko'lamiga ega.

    Rangli nurlar ko'rishni chetlab o'tadi va inson asab tizimiga ta'sir qiladi; qizil rang qon aylanishini oshiradi va ko'k rang yallig'lanish jarayonlarini to'xtatadi.

    Inson ko'zi o'ziga xos optik tizim bo'lib, u bizga ob'ektlarning o'lchamini, shaklini, tuzilishini, porlashini, shaffofligini, miltillashini va rangini farqlash qobiliyatini beradi.

    Yorug'likning tabiati shundayki, barcha quyuq ohanglar pastda va engil ohanglar tepada, bu tortishishning oqibatidir.

    Oddiy yorug'likda ko'zlarimiz "konuslar" orqali, kam yorug'likda esa "tayoqchalar" orqali ko'rishadi. Rodlar bizga yorug'lik taassurotini beradi va konuslar bizga rang beradi.

    Hayvonot dunyosida konus va tayoqlarning mavjudligi boshqacha taqsimlanadi. Misol uchun, tovuqlarda faqat konus bor va ular quyosh botganda uxlashadi, boyqushlarda esa, aksincha, faqat tayoqchalari bor va kunduzi ko'rmaydilar.

    Inson ko'zida faqat konuslar to'r pardaning markazida, fovea sohasida joylashgan. Ularning zichligi juda yuqori. 1 mm2 maydonda 50 000 konus mavjud. Aynan shu markaz bizning ko'zimizdagi rangni o'lchash uchun asosan javobgardir.

    Alacakaranlık ko'rish bilan konuslar ham, novdalar ham ko'zning ishida ishtirok etadilar, shuning uchun rangni idrok etishda keskin siljish mavjud va rangning aniq tavsifini berish mumkin emas.

    Tirik tabiatda rang va yorug'lik organizmning faoliyati jarayonida uning hayotiy faoliyati mahsulidir.

    Organizmlarning porlashi (bioluminesans) o'ziga xos maqsadga ega: meduzalarda bu mexanik tirnash xususiyati reaktsiyasi, tubida yashovchi "ko'p qavatli" qurtlarda - bu naslchilik mavsumida signal, kalamar va qisqichbaqalar yorqin shilimshiqni chiqaradi, undan shilimshiq sifatida foydalanadi. yorug'lik pardasi.

    Yorug'lik hosil qiluvchi fotogen hujayralari bo'lgan bezlardan tashqari, chuqur dengiz hayvonlarida maxsus yorug'lik organlari - "fotoforlar" mavjud. Ba'zida fotoforlar yorug'lik filtrlari bilan jihozlangan va hayvon kamalakdek porlaydi.

    Tirik organizmlarda deyarli barcha biokimyoviy energiya oksidlanish jarayonida yorug'likka aylanadi, an'anaviy cho'g'lanma chiroqda esa energiyaning 70% issiqlik hosil bo'lishiga sarflanadi, shuning uchun sun'iy tirik yorug'likni yaratish bionikaning istiqbolli yo'nalishlaridan biridir.

    Quyosh energiyasi ta'sirida o'simliklarning barglarida fotosintez jarayoni sodir bo'ladi, ya'ni. tashqi muhitdan olingan noorganik moddalardan (suv, karbonat angidrid va mineral tuzlar) organik moddalar (qand va uglevodlar) hosil bo'lish jarayoni.

    O'simliklar tomonidan kunduzgi yorug'likni yaxshiroq olish uchun tabiatda turli xil barglar tuzilmalari yaratilgan. Bu muntazam, aylana, mozaik, spiral va boshqalar.

    Tabiat ko'plab hayvonlarga kamuflyaj qilish qobiliyatini berdi - ularning tashqi rangini o'zgartirdi. Bu hayvonlarning yashash uchun kurashda eng yaxshi moslashishiga imkon beradi.

    Hayvonlarda rang o'zgarishi murakkab biologik jarayon bo'lib, tashqi stimullar ta'sirida, asosan, ko'rish orqali sodir bo'ladi. Hayvonning terisi ostida bo'yoq bilan to'ldirilgan "kromatoforlar" deb ataladigan maxsus elastik hujayralar mavjud. Hayvondan kelgan signalda ba'zi xromatoforlar cho'zilib, boshqalari qisqaradi, natijada terining rangi o'zgaradi.

    Xromatoforlar ostida boshqa hujayralar - "iridokistlar" yotadi, ular bir qator ko'zgular va yorug'likni sindiradigan va parchalaydigan prizmalar tizimi bilan to'ldirilgan, buning natijasida hayvonlarning terisi maxsus metall jiloga ega bo'ladi.

    Dizaynda ranglar odatda rang ramziyligida xavfsizlik va tartibni ta'minlash uchun qabul qilinadi.

Sariq rang ogohlantiruvchi rang bo'lib, "diqqat" degan ma'noni anglatadi.

To'q sariq rang - diqqat, "xavf" degan ma'noni anglatadi.

Qizil rang yong'inga qarshi, "taqiqlovchi".

Yashil rang ruxsat etilgan, "erkin".

Moviy rang ko'rsatuvchi, tushuntirishdir.

Oq rang - harakat yo'nalishi, "erkin".

    Insonga psixologik ta'siriga ko'ra ranglar quyidagilarga bo'linadi:

A) Rag'batlantiruvchi (issiq ranglar), hayajonni rag'batlantirish va tirnash xususiyati beruvchi - qizil, karmin, kinobar, to'q sariq, sariq.

B) Parchalanuvchi (sovuq ranglar), so'zsiz tirnash xususiyati - binafsha, ko'k, och ko'k, ko'k-yashil.

C) Pastellar (yumshoq ranglar), sof ranglarni o'chirish.

D) Statik (muvozanatli ranglar), hayajonli ranglardan chalg'ituvchi - yashil, zaytun, sariq-yashil, binafsha.

E) tirnash xususiyati keltirmaydigan va konsentratsiyaga yordam beruvchi xira ohanglarning ranglari - kulrang, oq va qora ranglarga asoslangan.

E) tirnash xususiyati barqarorlashtiruvchi va sust va inert harakat qiluvchi issiq quyuq ranglar - oxra, jigarrang tuproqlar, to'q jigarrang.

G) Sovuq quyuq ranglar, tirnash xususiyati beruvchi va bostiruvchi - to'q kulrang, qora-ko'k, to'q ko'k, to'q yashil.

Rangning inson ko'zi va spektrning ko'rinadigan qismi tomonidan qabul qilinadigan elektromagnit to'lqin ekanligi, I. Nyuton "Optika" asarida tasvirlangan. Bundan ancha oldin ingliz faylasufi va tabiatshunosi Rojer Bekon shuningdek, bir stakan suvda optik spektrni kuzatgan; ko'rinadigan nurlanishning birinchi izohini I. Nyuton bergan. Rangni o'rganishga o'xshash urinishlar biroz keyinroq amalga oshirildi Iogann Gyote "Ranglar nazariyasi" asarida, 18-asrda, Rossiyada, M. V. Lomonosov.

I. Nyuton oq yorug'likni spektr ranglariga ajratishga muvaffaq bo'ldi, bu rangni o'rganishdagi birinchi muhim yutuq edi.

Olimning spektrni kashf etishining asosiy sharti teleskoplar uchun linzalarni yaxshilash istagi edi: teleskopik tasvirlarning asosiy kamchiliklari kamalak rangidagi qirralarning mavjudligi edi.

1666 yilda Kembrijda u oq rangni prizma bilan parchalash bo'yicha tajriba o'tkazdi: deraza panjasidagi kichik dumaloq teshikdan qorong'i xonaga yorug'lik nuri kirib keldi va uning yo'lida shisha uchburchak prizma paydo bo'ldi. bu yorug'lik nuridir singan. Prizma orqasida ekranda ko'p rangli chiziq paydo bo'ldi, keyinchalik u spektr deb ataladi. U oq kunduzgi nur turli rangdagi nurlardan iborat ekanligini aniqladi: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k (ko'k), indigo va chuqur binafsha.

Nyuton I. Yorug'likning aks etishi, sinishi, egilishi va ranglari haqidagi optika yoki risola. - M.: Texnik va nazariy adabiyotlar davlat nashriyoti, 1954 yil.

U ranglar uyg'unligining xilma-xilligi va tabiat ranglarining boyligining asosiy sababi, ularning aralashishi ekanligini tushuntirdi.

Shuningdek, u cheksiz ko'p marta aks ettirilgan va singan rangli nurning bir xil rangda qolishini aniqladi, bu rangning ma'lum bir barqaror xususiyat ekanligini anglatadi. Shuningdek, u rangli nurga oq yorug'lik qo'shilsa, u yanada murakkablashib, rangning siyraklashib, butunlay yo'qolguncha zaiflashishini, kulrang yoki oq rang hosil qilishini payqadi. Shunday qilib, rang qanchalik murakkab bo'lsa, u kamroq to'liq va qizg'in.

I. Nyuton, shuningdek, aksincha, spektrning etti rangini aralashtirib, yana oq rang olish mumkinligini aniqladi. Buning uchun u prizma tomonidan parchalangan rangli nur (spektr) yo'liga ikki qavariq linzani qo'ydi, u yana turli xil ranglarni bir-birining ustiga qo'yadi; yaqinlashib, ular ekranda oq nuqta hosil qiladi. Agar siz linza oldiga (rangli nurlar yo'lida) tor shaffof chiziqni qo'ysangiz, spektrning istalgan qismini to'sib qo'ysangiz, u holda ekrandagi nuqta rangli bo'ladi.

Olim shuningdek, turli rangdagi nurlarning sindirish ko'rsatkichini aniqladi. Shu maqsadda ekranda teshik kesilgan; Ekranni siljitish orqali teshik orqali u yoki bu rangdagi tor nurlar nurlarini chiqarish mumkin edi. Ikkinchi prizmada singan bunday tanlangan nur endi chiziqqa cho'zilmadi: u ma'lum bir sinishi ko'rsatkichiga to'g'ri keladi, uning qiymati tanlangan nurning rangiga bog'liq. Sinishi indeksining rangga bog'liqligi "rang dispersiyasi" deb ataladi (lotincha dispergo - tarqalish).

Nyuton yorug'lik va rangning tabiatini o'rganar ekan, tabiiy jismlarning doimiy ranglari ba'zi jismlar nurlarning ma'lum turlarini aks ettiradi, boshqa jismlar boshqa turdagi nurlarni boshqalarga qaraganda ko'proq aks ettiradi, degan xulosaga keldi. Rangli kukunlar, Nyuton ta'kidlaganidek, ular yoritilgan yorug'likning juda muhim qismini bostiradi va saqlaydi. Va ular rangga aylanadi, o'z rangining yorug'ligini eng ko'p aks ettiradi 2. Nyuton I. Optika yoki yorug'likning janglari, sinishi, egilishi va ranglari haqidagi risola. - M.: Texnik va nazariy adabiyotlar davlat nashriyoti, 1954. - 367 b.

Aytish kerakki, keyingi tadqiqotlarga qaramay, bu nazariyani (yorug'likning korpuskulyar nazariyasi) noto'g'ri deb hisoblash mumkin emas, chunki rang haqiqatda fotonlar oqimi - yorug'lik tezligida harakatlanadigan va elektr zaryadiga ega bo'lgan elementar massasiz zarralar sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. nolga teng. Foton kvant zarrasi sifatida to'lqin-zarra ikkiligi, ya'ni bir vaqtning o'zida zarra va to'lqin xususiyatlarining namoyon bo'lishi bilan tavsiflanadi. I.Nyutonni toʻlqinlar nazariyasining muxolifi deyish mumkin emas: u bu fikrni rad etmadi. Nyuton rang va tovush o'rtasidagi o'xshashlikni keltirib, bu ikkala hodisa ham o'xshash tabiatga ega deb hisoblagan, ehtimol bu tovush va yorug'likning elektromagnit tabiati kashf etilishini kutgan. "Qo'ng'iroq tovushi, musiqa torlari yoki boshqa tovush chiqaradigan jismlar tebranish harakatidan boshqa narsa emasligi kabi va ob'ektdan havoda bu harakatdan boshqa hech narsa tarqalmaydi ... ikkinchisida bu harakatlarning hissiyotlari tarqaladi. gullar shaklida namoyon bo'ladi."

Boshqa tomondan, 1675 yilda Qirollik jamiyatiga taqdim etilgan risolada u yorug'lik efirning oddiy tebranishi bo'lishi mumkin emasligini yozadi, chunki o'shandan beri u, masalan, tovush kabi egri truba orqali tarqalishi mumkin. Ammo u, shuningdek, yorug'likning tarqalishi efirdagi tebranishlarni qo'zg'atadi, bu esa diffraktsiya va boshqa to'lqin effektlarini keltirib chiqaradi.

18-asrda Rossiyada M. V. Lomonosov rang hodisalari muammolarini o'rganish va keng ma'lum bo'lmagan bir qator muhim kashfiyotlar qiladi. U yorug'lik quyosh va nurli jismlardan daryo kabi oqadigan uchta efirdan iborat ekanligini aniqladi. Eterlar uch xil harakatga ega, u buni chaqirdi to'xtovsiz, beqaror va aylanuvchi. Efir oqimlari har xil o'lchamdagi uch turdagi zarrachalardan iborat. Ulardan tuz zarralari qizil efirni, simob zarralari sariq efirni, oltingugurt zarralari esa ko‘k efirni tashkil qiladi. Qolgan ranglar qizil, sariq va ko'kni aralashtirish orqali hosil bo'ladi. Efir zarralari jismlar yuzasida mos zarrachalarga yopishib qoladi va ularni turli intensivlikdagi tebranishga olib keladi. Harakatning bir qismi shu tarzda uzatiladi va qolgan harakat biz ko'rgan rangni aniqlaydi. Agar ob'ektning yuzasi efir zarralarining aylanish yoki aylanish harakatini o'zlashtirgan bo'lsa, ko'z qora rangni ko'radi.

Shunday qilib, Lomonosov rangning fizik va kimyoviy tabiatini kashf etdi .

Ushbu nazariyaga ko'ra, harorat bo'yoqning intensivligiga ta'sir qiladi, u tajribada isbotladi. Inson ko'zi rangni ob'ekt tomonidan so'rilmaydigan eter zarralari harakati ko'zning pastki qismida mos keladigan harakatni keltirib chiqarishi tufayli idrok etadi.

Yorug'likning to'lqin nazariyasi rivojlanib borar ekan, har bir rang yorug'lik to'lqinining ma'lum chastotasiga mos kelishi aniqlandi. Ingliz olimi T. Jung, 1800 yilda ishlab chiqilgan interferensiyaning to'lqin nazariyasi uning formulasiga asoslanadi to'lqin superpozitsiyasi printsipi. Tajribalari natijalariga asoslanib, u turli xil rang diapazonlarida yorug'lik to'lqin uzunligini juda aniq hisobladi.

Interferentsiya printsipiga ko'ra (bir nechta yorug'lik to'lqinlarining intensivliklarini chiziqli bo'lmagan qo'shilishi) yorug'lik bilan yorug'likni qo'shish, ya'ni o'zaro o'chadigan yorug'lik orqali qorong'ulikni olish mumkin. Young interferensiya printsipining turli xil qo'llanilishini o'rganib chiqdi va yorug'lik to'lqin harakatida tarqalishi kerak degan xulosaga keldi. Interferentsiya zonalarini chiqish nuqtai nazaridan tushuntirish mutlaqo imkonsiz bo'lib chiqdi. Shuningdek, u turli rangdagi yorug'likning o'rtacha to'lqin uzunligini hisoblab chiqdi. Tomas Yang buni taklif qildi ranglar turli uzunlikdagi to'lqinlarga to'g'ri keladi, qizil nurlar eng uzun to'lqinlarga ega, binafsha rang esa eng qisqa.

Kvant mexanikasining rivojlanishi bilan g'oya asos bo'ldi Lui de Brogli to'lqin-zarracha dualligi haqida, unga ko'ra yorug'lik bir vaqtning o'zida to'lqin xususiyatlariga ega bo'lishi kerak, bu uning diffraktsiya va interferentsiya qobiliyatini va uning yutilishi va emissiyasini tushuntiruvchi korpuskulyar xususiyatlarni tushuntiradi.

To'liq tushunish uchun rang mohiyati ga murojaat qilaylik elektromagnit nurlanish tushunchasi , ya'ni kosmosda tarqaladigan elektromagnit maydonning buzilishiga. Elektromagnit nurlanish odatda chastota diapazonlariga bo'linadi, ular orasida keskin o'tishlar mavjud emas - chegaralar o'zboshimchalik bilan. 2-rasmda elektromagnit nurlanishning to'liq spektri ko'rsatilgan bo'lib, ular chastotaning pasayishi bilan ajralib turadi: radio to'lqinlar (ultra-uzoqlardan boshlab), infraqizil nurlanish, ko'rinadigan yorug'lik, ultrabinafsha, rentgen va gamma nurlanish.

2-rasm - Elektromagnit nurlanishning to'liq spektri

Elektromagnit nurlanishning umumiy spektrida ko'rinadigan radiatsiya juda kichik foizni tashkil qiladi.

Guldastani yaratishda siz nafaqat gullar va dekorativ elementlar to'plamiga, gulning ma'nosiga, balki turli xil yorug'likda qanday ko'rinishiga va rang sxemasi insonga qanday ta'sir qilishiga ham e'tibor berishingiz kerak.

I. Nyuton 1666 yilda quyosh nuri va prizmadan foydalanib, rang spektrini aniqladi. Qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha ranglar oq nurni tashkil qiladi. Boshqacha qilib aytganda, yorug'lik inson ko'ziga ko'rinadigan elektromagnit nurlanish (elektromagnit energiya) hududidir. Maktabdan ma'lumki, radiatsiya asosiy manba - Quyoshdan kelib chiqadi va infraqizil, ultrabinafsha va ko'rinadigan to'lqinlarga bo'linadi. Radiatsiyaning oxirgi turi biz ko'rgan oq nurdir.

Nyutonning rang spektri

Qadimgi yunon olimlaridan boshlab, odamlar "yorug'lik nima?", "u qayerdan keladi?" Degan savollarga javob topishga harakat qilishgan. va "u qanday tarqaladi?" Bizning zamonamizda, olimlar Nyuton va boshqalarga qaraganda ko'proq imkoniyatlarga ega bo'lsa, fan yorug'lik tabiatining ikkitomonlamaligi haqida gapiradi. Teshikdan o'tib, u o'zini to'lqin kabi tutadi va u, masalan, metall yuzani urganida, u o'zini zarracha - foton kabi tutadi - bu sirtni bombardimon qiladi.

Yengil to'lqinlar

To'lqin deganda tebranishning translatsion harakatga ega bo'lgan qismi tushuniladi. Ular turli xil sinishi va turli xil rang hissiyotlarini keltirib chiqarishi mumkin. Bu ularning uzunligiga bog'liq.

Yorug'lik oqimi tananing yuzasiga etib borgach, uch qismga bo'linadi: aks ettirilgan, uzatilgan va so'rilgan.

Tanalar shaffof yoki shaffof bo'lishi mumkin. Faqat shaffof jismlar yorug'likni o'zlari orqali aks ettiradi, singdiradi va o'tkazadi. Ko'zimiz yorug'lik va ob'ektning o'zaro ta'sirini aniqlagandan so'ng, biz ob'ektning rangini aniqlaymiz, bu esa aks ettirilgan yorug'likning to'lqin uzunligiga bog'liq. Oq varaq oq rangga ega, chunki u barcha ranglarni aks ettiradi, yashil rang asosan yashil ranglarni aks ettiradi, ko'k ko'k rangni aks ettiradi va hokazo. Agar ob'ekt barcha ranglarni o'zlashtirsa, u ko'z tomonidan qora rang sifatida qabul qilinadi.

Binafsha, ko'k, moviy nurlarning bir qismi havoda saqlanadi va tarqaladi. Natijada tog‘ cho‘qqilarida moviy osmon va pushti qorni ko‘ramiz.

Ko'zgu ko'zgu (nurni aks ettirish burchagi tushish burchagi bilan bir xil) va diffuziya bo'lishi mumkin, bunda aks ettirish nuri har xil bo'lishi mumkin. Odamning aloqa qiladigan sirtlari nurlarni qisman aynali va qisman diffuziya orqali aks ettiradi. Yaltiroq va porloq yuzalar rangning aniq ko'zgu aksini beradi, mat va qo'pol yuzalar esa diffuziya bilan tavsiflanadi. Shuning uchun ko'z kamroq aniq ko'rinadigan yorug'lik manbasini ko'radi.

Nur manbalari

Tabiiy

Tabiiy Quyosh va Kosmosning boshqa qismlari. Ammo biz sayyoralar, yulduzlar va Oyning yorug'ligi atmosfera tufayli buzilganligini ko'ramiz.

Sun'iy

Sun'iy. Bularga har xil turdagi lampalar, lazerlar va boshqalar kiradi. Ob'ekt an'anaviy cho'g'lanma chiroq bilan yoritilsa, u issiq sarg'ish rangga ega bo'ladi (volfram filamenti sariq ranggacha qiziydi). Floresan lampalardan foydalanish ularning salqin porlashi bilan mashhur (ular asosan ultrabinafsha nurlar chiqaradi va ko'rinadigan spektr binafsha, ko'k va yashil ranglardan iborat va juda kam termal nurlanish mavjud). Halojen lampalar, shuningdek, volfram filamentidan, vakuumda bo'lmagan bir juft halogendan iborat (eskirgan Ilyich lampochkalaridan farqli o'laroq). Ushbu yorug'likdagi ranglar yorqinroq, boyroq va quvnoqroq bo'ladi.

Lazer

Yorug'lik manbasining eng foydali qismi lazerdir. Lazer naychasida fotonlar elektr ta'sirida atomlardan ajralib chiqadi. Ular undan tor yorug'lik nuri yoki boshqa elektromagnit nurlanish shaklida uchib chiqadilar. Bu fotonlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan moddaga bog'liq.

Har kuni inson unga ta'sir qiladigan ko'plab ekologik omillarga duch keladi. Kuchli ta'sir ko'rsatadigan omillardan biri bu rang. Ma'lumki, odam rangni faqat yorug'likda ko'rishi mumkin, qorong'ida biz hech qanday rangni ko'rmaymiz. Yorug'lik to'lqinlari inson ko'zi tomonidan qabul qilinadi. Biz narsalarni ko'ramiz, chunki ular yorug'likni aks ettiradi va bizning ko'zimiz bu aks ettirilgan nurlarni idrok eta oladi. Quyosh yoki elektr yorug'lik nurlari - insonning vizual apparatidagi yorug'lik to'lqinlari hissiyotga aylanadi. Ushbu o'zgarish uch bosqichda sodir bo'ladi: jismoniy, fiziologik, psixologik.

Jismoniy- yorug'lik emissiyasi; fiziologik- rangning ko'zga ta'siri va uning inson miyasiga boradigan nerv impulslariga aylanishi; psixologik- rangni idrok etish.

Vizual in'ikos shakllanishining jismoniy bosqichi turli xil muhitlar tomonidan ko'rinadigan nurlanish energiyasini o'zgartirilgan nurlanish oqimining energiyasiga aylantirishdan iborat bo'lib, fizika tomonidan o'rganiladi.

Ko'rinadigan nurlanish yorug'lik deb ataladi. Yorug'lik elektromagnit spektrning ko'rinadigan qismidir, bu elektromagnit nurlanishning alohida holatidir. . Fiziklar yorug'lik fizikadagi eng qorong'u joy, deb hazillashadi. Yorug'lik ikki tomonlama xususiyatga ega: tarqalayotganda u o'zini to'lqin kabi tutadi va yutib yuborilganda zarrachalar oqimi kabi harakat qiladi. Demak, yorug'lik kosmosga, rang esa ob'ektga tegishli. Rang - yorug'lik ta'sirida insonning ko'rish organida paydo bo'ladigan sezgi. .

Rang fanida yorug'likni elektromagnit to'lqin harakati deb hisoblash odatiy holdir. Ko'rinadigan radiatsiya hududida har bir to'lqin uzunligi rang hissi bilan mos keladi.

Oq quyosh nurlari spektrida ettita asosiy rang mavjud: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha. O'rtacha kuzatuvchining ko'zi oq yorug'lik spektrida 120 ga yaqin rangni ajrata oladi. Ranglarni belgilash qulayligi uchun optik nurlanish spektrini uchta zonaga bo'lish odatiy holdir:

Uzoq to'lqin uzunligi - qizildan to'q sariq ranggacha;

O'rta to'lqin - to'q sariqdan ko'k ranggacha;

Qisqa to'lqin uzunligi - ko'kdan binafsha ranggacha.

Ushbu bo'linish spektrning turli sohalariga kiritilgan ranglar o'rtasidagi sifat farqlari bilan oqlanadi. Spektrning har bir rangi o'z to'lqin uzunligi bilan tavsiflanadi (1-jadval), ya'ni. u to'lqin uzunligi yoki tebranish chastotasi bilan aniq belgilanishi mumkin. Eng qisqa to'lqinlar binafsha, eng uzuni qizil. Yorug'lik to'lqinlarining o'zlari rangga ega emas. Rang faqat bu to'lqinlar insonning vizual apparati tomonidan idrok etilganda paydo bo'ladi.

Ko'z uzunligi 400 dan 700 nanometrgacha bo'lgan to'lqinlarni idrok etishi mumkin (nanometr - metrning milliarddan bir qismi, yorug'lik to'lqinlarining uzunligi uchun o'lchov birligi).

Jadval 1. To'lqin uzunligi diapazonlarining rang hissiyotlariga mos kelishi

Spektrning ko'rinadigan qismining har ikki tomonida ultrabinafsha va infraqizil hududlar mavjud bo'lib, ular inson ko'zi tomonidan sezilmaydi, lekin maxsus asbob-uskunalar yordamida aniqlanishi mumkin (2-jadval). Tungi ko'rish kameralari infraqizil nurlanish yordamida ishlaydi va ultrabinafsha nurlanish, garchi inson ko'ziga ko'rinmasa ham, ko'rish qobiliyatiga sezilarli zarar etkazishi mumkin. Elektromagnit tebranishlarning barcha turdagi to'lqinlarining tarqalish tezligi taxminan 300 000 km / s ni tashkil qiladi.

Jadval 2. Elektromagnit nurlanish turlari

Yorug'lik to'lqinlari ko'zning to'r pardasiga kiradi, ular miyaga signallarni uzatuvchi nurga sezgir retseptorlar tomonidan qabul qilinadi va u erda rang hissi paydo bo'ladi. Bu tuyg'u nurlanishning to'lqin uzunligi va intensivligiga bog'liq. Va bizni o'rab turgan barcha jismlar yorug'lik (rang) chiqarishi yoki ularga tushgan yorug'likni qisman yoki to'liq aks ettirishi yoki uzatishi mumkin.

Misol uchun, agar o't yashil bo'lsa, bu to'lqinlarning butun diapazonidan asosan spektrning yashil qismidagi to'lqinlarni aks ettiradi va qolgan qismini o'zlashtiradi. Biz "bu chashka qizil" deganda, aslida nimani nazarda tutmoqchi bo'lsak, u qizildan tashqari barcha yorug'lik nurlarini o'zlashtiradi. Kubokning o'zi rangga ega emas, rang uni yoritish orqali hosil bo'ladi. Shunday qilib, qizil chashka asosan spektrning qizil qismining to'lqinlarini aks ettiradi. Agar ob'ektning rangi bor desak, demak, aslida bu ob'ekt (yoki uning yuzasi) ma'lum uzunlikdagi to'lqinlarni aks ettirish xususiyatiga ega va aks ettirilgan yorug'lik ob'ektning rangi sifatida qabul qilinadi. Agar ob'ekt tushayotgan nurni to'liq to'sib qo'ysa, u bizga qora ko'rinadi va agar u tushayotgan nurlarning hammasini aks ettirsa, oq rangda ko'rinadi. To'g'ri, oxirgi bayonot faqat yorug'lik oq, rangsiz bo'lsa to'g'ri bo'ladi. Agar yorug'lik har qanday soyaga ega bo'lsa, aks ettiruvchi sirt bir xil soyaga ega bo'ladi. Buni atrofdagi hamma narsani qip-qizil ohanglar bilan bo'yaydigan quyosh botganda yoki qor ko'k rangda ko'rinadigan qish oqshomida kuzatish mumkin. Rangli rangdan foydalanish tajribasi I. Itten tomonidan "Rang san'ati" kitobida juda qiziq tasvirlangan.

Vizual apparatlar bu to'lqinlarni qanday tan olishi hali to'liq ma'lum emas. Biz bilamizki, turli xil ranglar yorug'lik sezgirligidagi miqdoriy farqlardan kelib chiqadi.

Shu nuqtai nazardan, rangning boshqa ta'rifini esga olish mantiqan to'g'ri bo'ladi. Rang - bu ma'lum bir yorug'lik manbasidan yorug'lik to'lqinlarining turli xil tebranishlari bo'lib, bizning ko'zimiz tomonidan ma'lum sezgilar shaklida qabul qilinadi, biz buni rang deb ataymiz. .

Rang hissi ma'lum uzunlikdagi to'lqinlar rangda ustunlik qilganda hosil bo'ladi. Ammo agar barcha to'lqinlarning intensivligi bir xil bo'lsa, unda rang oq yoki kulrang sifatida qabul qilinadi. To'lqin chiqarmaydigan ob'ekt qora rang sifatida qabul qilinadi. Shu munosabat bilan rangning barcha vizual sezgilari ikki guruhga bo'linadi: xromatik va akromatik.

Oq, qora va barcha kulrang ranglar akromatik deb ataladi.. Ularning spektri teng ravishda barcha to'lqin uzunlikdagi nurlarni o'z ichiga oladi. Agar bitta to'lqin uzunligining ustunligi bo'lsa, unda bu rang xromatik bo'ladi. Xromatik ranglar barcha spektral va boshqa tabiiy ranglarni o'z ichiga oladi. .

2.2. Asosiy rang xususiyatlari

Rangni aniq belgilash (aniqlash) uchun ko'pincha psixofizik xususiyatlar tizimi qo'llaniladi. Bularga quyidagi xususiyatlar kiradi:

Rang ohangi,

Yengillik;

To'yinganlik.

Rang ohangi - unga nom berishga imkon beruvchi rang sifati (masalan, qizil, ko'k va boshqalar). . Qizig'i shundaki, o'rganilmagan ko'z yorqin kunduzda 180 tagacha rang ohangini ajrata oladi, rivojlangan inson ko'zlari esa 360 ga yaqin rang soyasini ajrata oladi. Akromatik ranglarning rangi yo'q.

Yengillik - berilgan rangning qora rangdan qanchalik farq qilish darajasi.. Spektral ranglarda sariq rang eng ochiq rang, binafsha esa eng quyuq rangdir. Bitta rang ohangida yorug'lik darajasi oq rangdan foydalanishga bog'liq. Yengillik xromatik va akromatik ranglarga xos bo'lgan darajadir . Turli xil yorug'likdagi bir xil rangdagi soyalar monoxrom deb ataladi .

To'yinganlik - xromatik rang va bir xil yorug'likdagi akromatik rang o'rtasidagi farq darajasi. Shunday qilib, agar sof spektral rang, masalan, qizil, 100% sifatida qabul qilinsa, 70% qizil va 30% oq aralashtirilganda, hosil bo'lgan aralashmaning to'yinganligi 70% bo'ladi. Rangni idrok etish darajasi to'yinganlikka bog'liq.

Spektrning ranglari eng to'yingan bo'lib, eng to'yingan binafsha rang va eng kam to'yingan sariq rangga ega.

Akromatik ranglarni nol to'yinganlik ranglari deb atash mumkin.

O'qitilgan inson ko'zi to'yinganligi bo'yicha 25 ga yaqin rangni, yorug'lik darajasi yuqori bo'lgan sharoitda 65 rangdan yorug'lik bilan va kam yorug'lik sharoitida 20 tagacha rangni ajrata oladi.

Rangning to'g'ri va noto'g'ri sifatlari. Rang, rang, yorug'lik, to'yinganlik rangning ichki sifatlari deb ataladi. O'ziga xos fazilatlar - bu unga ob'ektiv ravishda xos bo'lgan fazilatlar.

Noto'g'ri fazilatlar gullarga ob'ektiv ravishda xos emas, balki ular idrok etilganda hissiy reaktsiya natijasida paydo bo'ladi. Biz ranglarni issiq va sovuq, engil va og'ir, xira va jiringlovchi, chiqadigan va chekinuvchi, yumshoq va qattiq deb aytamiz. Bu xususiyatlar rassom uchun muhimdir, chunki ular orqali asarning ekspressivligi va hissiy kayfiyati kuchayadi.

Rasm hajmining o'zgarishi rangning to'yinganligiga bog'liq (1-rasm).Aktiv to'yingan ranglar tasvirni zaif to'yingan yoki qoraygan ranglarga qaraganda ko'proq hajmli qiladi. Oqartirish va qorayish nafaqat rang faolligini pasaytiradi, balki dog'lar orasidagi rang kontrastini ham zaiflashtiradi. Monoxrom tasvir, xuddi to'yingan kabi, akromatik versiyaga yaqin hajmni faol ravishda etkazishga qodir.

Guruch. 1. Rangning toʻyinganligiga qarab tasvir hajmini oʻzgartirish:

a - optimal to'yingan ranglar; b - zaif to'yingan (ochiq) ranglar; c – akromatik versiya; d - zaif to'yingan (qoraytirilgan) ranglar; d - ob'ektning monoxrom tasviri, relefi, hajmi va kompozitsiyaning hissiy kayfiyati. Zaif to'yingan ranglardan foydalanganda (ta'kidlangan yoki qoraygan) tovush to'yingan ranglardan foydalangandan kamroq seziladi.

Do'stlaringizga ulashing yoki o'zingiz uchun saqlang:

Yuklanmoqda...