Что такое свет и цвет

Никто не любит теории. Её здесь и не будет. Лёгкий рассказ, про то, что такое свет и цвет. Заодно посмотрим что такое видимый свет, спектр и из чего состоит белый свет.

Вступление

Эта статья не студенческий реферат и не лекция по физике. В этой статье я простыми, житейскими фразами расскажу и объясню, что такое что такое свет и цвет ламп, освещающих нашу жизнь. Так же интересно будет узнать, почему мы видим, те цвета, которые видим.

Что такое свет

Тематика данного сайта не позволяет мне избежать теоретического вопроса: природа света или что такое свет и цвет.

Оставим историю происхождения теории света в покое и сразу перейдём к сути вопроса. По сути «свет двоякий». В физике это называется «проявлять двоякую природу». Это значит, что в одних условиях свет ведёт себя, как электромагнитная волна. В других случаях, — как поток световых частиц.

Например, если вы на пути распространения света, поставите непрозрачное препятствие, свет, как волна обогнёт его и распространится за это препятствие. Это явление называется дифракция и оно, так же как и интерференция, доказывают волновую теорию света.

С другой стороны, существуют материалы, которые под воздействием света меняют свои электрические свойства. Это явление называется фотоэффект и мы используем его повсеместно.

Например, проходя через турникет в метро или нажимая на кнопку сигнализации. В первом случае мы прерываем, а во втором случае активируем явление фотоэффекта.

Явление фотоэффекта это яркое подтверждение, что свет это не только волна, но и поток частиц, который может активировать (выбивать) электроны некоторых материалов, например, полупроводников.

Итак, свет это электромагнитная волна и поток частиц одновременно.

Кстати, частицы света (фотоны) имеют нулевую массу и свет распространяется в вакууме с максимально возможной скоростью, называемой скоростью света.

Примечание: На самом деле со светом всё ещё запутаннее. Свет ведёт себя двояко не только из-за условий опытов, но и из-за присутствия или отсутствия приборов контроля (наблюдателя).

Видимый свет и спектр

В разделе физики под названием «Оптики», светом называют электромагнитное излучение, которое видит человеческий глаз с небольшими запасами по спектру.

Здесь самое интересное — понятие спектра. Как было сказано выше, каждое физическое тело при нагревании начинает излучать электромагнитные волны. В физике волна имеет вполне конкретную определяющую её характеристику: длину волны. Это расстояние между соседними вершинами данной волны.

Каждый химический элемент существующий в природе излучает при нагревании длину волну определённой величины. Это как отпечаток пальца у человека, нет химических элементов излучающих при нагревании электромагнитную волну одинаковой длины.

Набор всех длин электромагнитных волн, которые могут излучать тела при нагревании называется спектром.

Пи этом человеческий глаз может видеть лишь излучения с длинами волн от 0,38 до 0,76 микрометра. Эту часть спектра называют видимыми светом.

Что такое цвет

Тут ничего сложного, если пойти от примера. Возьмём красный светодиод из любого магазина. Для примера, диод GNL-3012HD Red. Логически понятно, что при его подключении мы увидим красное свечение диода. Вопрос почему красное? Очень просто. Потому, что материал полупроводника этого светодиода излучает электромагнитные волны длинной 700 нм, что и попадает в красный спектр видимого света.

Изменение длины волны электромагнитного излучения сменяет для нас его визуальное восприятие в виде цвета. К слову нижняя граница видимого спектра 380 нм это фиолетовый цвет. Верхняя граница 760 нм — это красный цвет.

Примечание: Названные из источников точные границы 380 и 760 нм видимого спектра весьма условны. В академической науке видимым спектром считаются волны от 4*10-7 м до 8*10-7 метра.

Спектр видимого света по цветам выглядит так.

Это фраунгоферовы линии. Они стабильны не зависят ни от чего, и являются природной характеристикой света от солнца. Всего 574 линии у каждой есть свой буквенно-цифровой код.

Белый свет

Буду завершать эту длинную статью, важным в дальнейших разборах LED освещения, такого понятия, как белый цвет или белый свет.

Не буду оригинален и использую для демонстрации белого света картинку и опыт с призмой. Если белый свет пропустить через оптическую призму, на противоположенной плоскости призмы мы увидим все цвета радуги.

Это значит, что в результате преломления волна излучения белого света разложилась на составляющие её волны разного цвета (раной длинный). То есть белый свет это удачное сочетание всех цветов природы. На самом деле наоборот, каждый цвет природы это лишь часть белого цвета.

Теория и практика LED освещения доказывает, что белый свет можно «собрать» из красного, синего и зелёного цветов. В принципе на этом и базируется весь принцип RGB освещения.

Заключение

Подводя итог и отвечая на вопрос, что такое свет и цвет, заключаю. Свет это электромагнитная волна и движение частиц одновременно. Цвет это наше восприятие длины волны электромагнитного излучения.

©ledinfo.ru