Начать стоит с того, что нужно задать себе вопрос: "Почему объекты и предметы имеют именно такой цвет, который мы видим?" Исходя из стандартного объяснения в учебнике физики всё вроде бы очень просто!
Предметы, которые полностью поглощают падающие на них электромагнитные волны, являющиеся светом, будут черными. Отражающие весь поток обратно будут белыми. Восприятие нами цвета зависит от того, какая длина волны получилась у электромагнитного излучения, отразившегося от предмета.
Прежде, чем изучать текст дальше, обязательно прочитайте про процесс отражения и посмотрите ролик "Откуда берутся цвета".
Вспомнив, что цвет есть длина отраженной от объекта волны, мы сразу осознаем некоторую неувязочку. Исходя из того же самого учебника физики следует, что белый лист бумаги отражает весь световой поток, который на него падает и сумма спектров даёт белый цвет, и зеркало тоже отражает весь поток, который на него падает.
Получается и бумага, и зеркало должны выглядеть одинаково ну или хотя бы иметь схожий цветовые параметры. Но нет! Одно блестит, другое белое.
Здесь стоит сказать, что есть такие понятие, как диффузионное и зеркальное отражения. Зеркальное - это классика жанра, когда угол падения равен углу отражения. Диффузионное - это когда неровности поверхности формируют смешанный поток. Это первая подсказка.
Вторая подсказка - почему когда мы смотрим на радугу после дождя, то мы не видим там серебристого цвета? Может быть это не совсем цвет, если окружающий нас белый свет не может при разложении на спектры его продемонстрировать. А почему тогда в зеркале которое якобы "имеет цвет" может отразиться девочка в красном платье?
Как керамика становится прозрачной
Позволю тут себе поумничать и рассказать, как техническая керамика становится прозрачной. Для того, чтобы керамический образец пропускал свет, нужно добиться, чтобы его структура была идеальной и дефекты не рассеивали попавшую внутрь электромагнитную волну. Образец выдерживается в вакуумной печи при высокой температуре, пока все пузырьки и прочие артефакты под действием диффузионных сил не выползут наружу.
Зеркало или отражающие картинку объекты тоже работают очень интересно.
Что такое полировка? Это устранение дефектов поверхности - трещин, неровностей, задиров и подобных неприятностей с поверхности. Это нужно для того, чтобы как и в случае керамического образца из вакуумной печи, исключить рассеяния или поглощения света на дефектах структуры.
Про полировку рассказали не случайно- отполируйте дверку шкафа, покрытую глянцевым лаком и получите почти зеркало. В самом же зеркале просто сразу используется ровное стекло, которое правда тоже иногда полируется.
Отражение в таких объектах происходит не от поверхности и даже не от структурных элементов внешнего прозрачного слоя, а от внутренней подложки.
Когда такой подложкой является, например, алюминиевая фольга, получается характерный цвет зеркала со способностью отражать.
Вот только цвет будет не цветом. У зеркала нет цвета как такового. Оно может отразить и красный цвет, и зеленый, а пока отражаемого объекта нет будет выглядеть как портал в другую вселенную 😁 Возвращаясь к сложной статье про истинный смысл отражения, отметим, что это означает следующее.
Лучи света, которые на самом деле являются электромагнитной волной, падают на поверхность металлического отполированного объекта и структура поверхности образца буквально не даёт пройти им внутрь.
Полное отсутствие механических дефектов поверхности исключают диффузионное отражение, а электроны в поверхностном слое сразу отпихивают падающих на них собратьев (да, да,корпускулярно-волновой дуализм, так проще воспринимать этот процесс). Как шарик для пинг-понга. Опустим сейчас, что электроны - это точно не мячики и свет не есть поток таких объектов. Поэтому, тут прекрасно подойдет такая картинка. Только стеклом сверху накрыть.
Вы можете сказать, что в случае белой бумаги будет ведь диффузионное отражение. Да, и будете правы. Вот только если заставить зеркало отражать диффузионно, то оно не станет белым.
Отличие зеркала и листка бумаги
Понимание подкрепит ещё один простой пример. Посмотрите на новую пачку алюминиевой фольги. Она такая блестючая и всё отражает. Хочется запечь в ней курицу. Теперь скомкайте зеркальный лист такой бумаги. Вы только что сделали так, чтобы лист фольги провоцировал не зеркальное, а диффузионное отражение. Дефектов теперь выше крыши. Но он всё равно остаётся зеркальным, только скомканным, что наводит на мысли о другом физическом процессе.
Вернемся к белому листу бумаги. Тут действительно другой физический процесс. Свет, падая на этот лист, не отфутболивается сразу обратно, а проникает в структуру. Потом элементы структуры генерируют новую волну. В случае белого цвета это означает, что структура ответила так, чтобы были сразу все цвета спектра и на выходе получился белый.
Резюме простое. Отражение есть сложный физический процесс, который строится на взаимодействие световой волны со структурой. По-настоящему отражает только зеркало. Белый лист пропускает энергию в себя и отдаёт обратно световой поток, который мы видим, как белый.
Пожалуйста, подпишитесь, лайкните материал и обязательно возвращайтесь за новым контентом на проект! Возврат подписчика сейчас очень важен для канала, а новые материалы выходят у меня регулярно!
Не забывайте читать новые статьи на сайте проекта
