Мы часто замечаем, что ткань меняет свой цвет, когда становится влажной. Это может доставлять неудобства, особенно в ситуациях, когда потоотделение оставляет пятна на одежде. Почему же так происходит?
Знакомый многим киношный штамп — «мокрые от страха штаны» — имеет под собой реальную основу. Если бы влажные ткани не отличались от сухих, мир выглядел бы совсем иначе.
Перед тем как рассказать, почему мокрая одежда выглядит темнее, давайте разберемся, как человеческий глаз воспринимает цвета.
Как мы видим цвета
Когда солнечный свет проходит через атмосферу и попадает на предмет, например, траву, мы видим ее зеленой. Это происходит потому, что трава поглощает световые волны в синем, красном, желтом и оранжевом диапазонах, а зеленые волны (с длиной 560-520 нм) отражаются обратно. Таким образом, отраженный свет воспринимается глазами как зеленый.
Наши глаза действуют по аналогичному принципу и с другими объектами: их цвет зависит от того, какие световые волны материал поглощает и какие отражает. Дополнительно, текстура материала может влиять на восприятие его цвета. Например, белая футболка состоит из тонких прозрачных волокон, которые в сочетании с воздухом и светом создают ощущение яркого белого цвета.
Еще один интересный момент: на микроскопическом уровне ткань, которая на вид может быть гладкой, на самом деле является шероховатой. Такие поверхности, как правило, кажутся более яркими, поскольку свет преломляется и отражается с разных углов.
Почему мокрые ткани становятся темнее
Теперь, когда мы понимаем, как свет взаимодействует с сухими поверхностями, можно вернуться к вопросу, почему мокрая ткань выглядит темнее. Когда ткань намокает, вода действует как дополнительная отражающая поверхность, и это создает эффект темного цвета.
Представьте себе красную футболку. Когда она сухая, свет попадает на ткань и поглощается материалом, отражая только те волны, которые мы воспринимаем как красные (с диапазоном 700-635 нм). Когда футболка становится влажной, свет продолжает падать на ткань, но теперь между волокнами находится вода, а не воздух, что меняет среду.
Это приводит к явлению, известному как полное внутреннее отражение. На влажной поверхности волокна ткани покрыты тонким слоем воды, что заставляет многие световые лучи преломляться и отражаться несколько раз. Каждый раз, когда свет отражается, его энергия частично поглощается тканью. Этот процесс делает мокрую ткань визуально темнее. Как только ткань высыхает и воздух возвращается в промежутки между волокнами, ткань становится ярче.