Приветствую вас на канале "Записки физика". Сегодня речь пойдёт о физической природе того, с чем мы сталкиваемся каждый день, - зрения. Мы не будем углубляться в устройство глаза, но попытаемся разобраться, почему мы вообще способны видеть окружающие предметы. Открывая цикл "Краски мира", поговорим немного о фундаментальных понятиях оптики. Поехали!
Почему мы видим?
Примерно 80% всей информации об окружающем мире мы получаем через зрение. Но какова же природа этого чрезвычайно полезного для каждого из нас источника информации? Почему одни вещи мы можем увидеть, а другие нет (например, воздух или чисто вымытое оконное стекло)?
Мы видим предмет тогда, когда свет, отражённый от этого предмета попадает в наши "рецепторы" - глаза. При этом, чтобы глаз мог "обработать" информацию, ему нужно достаточно "сведений". Этими "сведениями" являются фотоны - частички, из которых состоит световой луч. Чем больше фотонов попадает на наш рецептор, тем яснее и детальнее мы видим предмет. В темноте частичек света совсем мало, поэтому нам доступны только очертания окружающего мира: нашему глазу, как ни напрягай зрение, не хватает данных для составления более красочной картины.
Что касается воздуха, то он попросту не отражает свет, именно поэтому нашему зрительному восприятию кажется, будто его нет. То же самое можно сказать про вымытое стекло.
Природа цвета
В быту мы привыкли, что, когда сидя в темноте мы включаем жёлтую лампу, предметы желтеют, а в свете красной - приобретают соответствующий оттенок. Тогда почему, если солнце для всех одно - спросите вы - вещи имеют разные цвета?
Дело в том, что белый свет, который испускает солнце, содержит внутри себя все известные цвета, а значит, каждый из них в тех или иных условиях может себя проявить. Когда луч попадает на предмет, он, в зависимости от материала из которого он сделан, поглощает частички определённых цветов, а остальные отражает. Из этих самых отражённых частичек, достигающих нашего глаза, и складывается наше представление о предмете. Например, рубины отражают красные лучи, а сапфиры - синие, и поэтому первые кажутся нам красными, а вторые - синими.
А возможно ли?
Как уже было сказано, от солнца на Землю попадает белый свет. А что если бы наша звезда дарила бы нам исключительно фотоны фиолетового цвета? Тогда ВСЕ предметы на Земле в естественном освещении имели бы либо фиолетовый цвет, либо чёрный. При этом в нашем восприятии мир бы почти наверняка не изменился, поскольку наш мозг всё равно окрашивал бы мир в разные цвета, чтобы нам было проще ориентироваться.
Другое дело, если бы гипотетический космонавт нашёл на просторах Вселенной планету, чья звезда светит только в фиолетовом диапазоне - в таком случае для него, с уже сформировавшимся мозгом, всё на этой безрадостной планете действительно казалось бы чёрно-фиолетовым. Вот и попробуй отличи красную таблетку от синей!
На этом на сегодня всё! Если вам понравилось, ставьте лайки и подписывайтесь на канал - впереди ещё много оптических статей, которые помогут любознательным читателям лучше понять природу света и цвета, а в перспективе - статьи по другим разделам физики, статьи, посвящённые поп-культуре и уроки для начинающих программистов!
До новых встреч!