Mi a szín? - Colm Kelleher

A leckét ezen a helyen nézheted meg: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-see-color-colm-kelleher
Gondoltál már arra, mi is a szín? A fényről szóló sorozat első részében Colm Kelleher a színek fizikáját magyarázza -- mi közük van az érzékelt színeknek a mozgás periódusidejéhez, illetve a hullámok frekvenciájához. Lecke/szöveg: Colm Kelleher. Animáció: Vitreous.

Életünk egyik legszembetűnőbb vonása a színek érzékelése.

Ha meg akarjuk érteni a színeket, célszerű a fényre, mint hullámra tekinteni.

Mielőtt ebbe belefognánk,

beszéljünk egy csöppet a hullámokról általában.

Képzeld el, hogy egy csónakban ülsz, és figyeled, ahogy egy dugó föl-le mozog a tenger vizén.

Az első dolog, ami feltűnik a mozgásában az, hogy folyton megismétlődik.

A dugó ugyanazt az utat járja be újra meg újra... fel és le, fel és le.

Ez a fajta ismétlődő, azaz periodikus mozgás jellemző a hullámokra.

Aztán észreveszel mást is...

Stopper segítségével megméred, mennyi idő kell ahhoz, hogy a dugó

a legmagasabb helyzetéből, a legmélyebben át, ismét a legmagasabba kerüljön.

Mondjuk, hogy két másodperc az egész.

Fizikusnyelven szólva, épp a periódusidejét határoztad meg a dugót ringató hullámnak.

Magyarán, azt az időt, mely alatt a hullám egyszer halad át a teljes mozgástartományán.

Ugyanezt az információt másképp is ki lehet fejezni, nevezetesen, a hullám frekvenciájával.

A frekvencia idegen nyelven gyakoriságot jelent: a hullámok gyakoriságát.

Vagyis azt, hogy hány hullám megy el előtted egy másodperc alatt.

Ha tudod, hogy mennyi idő kell egyetlen hullám elhaladásához,

akkor már ki tudod számolni, hány hullám vonul el egy másodperc alatt.

Mivel most egy hullámnak 2 másodperc kellett, a frekvencia (vagyis a gyakoriság) 0,5 hullám másodpercenként.

Ennyit a hánykolódó dugókról... Mi a helyzet a fénnyel és a színnel?

Ha a fény hullám, akkor frekvenciájának is kell lennie.

Nos... van is neki.

És kiderül, hogy már nevünk is van azokra a frekvenciákra, amelyek a szemünk által észlelt fényt jellemzik.

Igen, ezt hívjuk színeknek.

Úgy ám! A szín nem egyéb, mint annak jellemzése, hogy milyen szaporán hullámzik a fény.

Ha a szemünk elég gyorsan működne, akkor közvetlenül is megfigyelhetnénk ezt a periodikus mozgást,

akárcsak a dugó hánykolódását a tengeren.

Csakhogy a szemünk által észlelt fény frekvenciája olyan nagy --

egy másodperc alatt kb. 400 millószor-milliószor hullámzik fel és le --,

hogy képtelenek vagyunk hullámként érzékelni. Viszont a színéből meg tudjuk mondani, mekkora a frekvenciája.

A legkisebb frekvenciájú fény amit látunk piros, a legnagyobb frekvenciájú pedig lila, azaz ibolya.

A kettő közötti frekvenciák folytonos színátmenetet jelentenek: ezt hívjuk látható spektrumnak.

Nézzünk meg például egy sárga ceruzát az íróasztalodon.

Nos, a Nap fénye mindenféle színt tartalmaz, s ez mind a ceruzádra vetül, ha napvilágnál nézed.

A ceruza azért látszik sárgának, mert a sárga fényt jobban visszaveri, mint a többit.

Mi történik a kék, a lila és a piros fénnyel?

Az mind elnyelődik a ceruzában, és a fény energiája hővé alakul.

Hasonlóan megy ez, ha egy tárgynak másmilyen színe van.

A kék dolgok a kék fényt verik vissza, a pirosak a pirost, és így tovább.

A fehér tárgyak az összes színű fényt visszaverik,

a feketék pedig épp ellenkezőleg: az összes frekvenciájút elnyelik.

Ezért volt az -- mellesleg --, hogy olyan meleged lett nyáron, amikor kedvenc fekete pólódban mentél ki a napra.