ЗНАЧЕНИЯ, ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ В ЦВЕТОВЕДЕНИИ

ЗНАЧЕНИЯ, ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ В ЦВЕТОВЕДЕНИИ ОПТИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ И ЯВЛЕНИЯ

Оптика является одним из основных разделов физики, который изучает механизмы испускания света, закономерности распространения в различных средах и взаимодействия с веществом.

Свет может излучаться естественными (солнце, звезды) и искусственными (лампы накаливания) источниками.

Рассеянный свет характеризуется равномерным освещением всех деталей объекта и достигается при естественном освещении, когда прямые солнечные лучи закрыты облаками (рис. 1).

Искусственное освещение обеспечивает подобный эффект, если применяются фотолампы, электролампы с колбами из молочно-матового стекла, а также при специальной постановке источников света.

Направленное освещение касается той части объекта, которая повернута к источнику света и достигается прямым солнечным светом (без облаков), электрической лампой накаливания с зеркальным отражателем или без него (рис. 2).

Рис. 2. Кельнский собор. (Направленное освещение солнечным светом)

 

Комбинированное освещение — это сочетание рассеянного и направленного освещения.

Оно способствует созданию плавных переходов от света к теням, полутеням. Комнатная освещенность представляет собой сумму излучений прямого и отраженного света от стен, потолка, предметов, света из окон (рис. 3).

Рис. 3. В.А.Серов. Девочка с персиками. 1887. (Сумма излучений прямого и отраженного света)

 

Прямой свет определяет освещенность поверхности, которая измеряется в люксах (лк) и равна световому потоку, распределенному равномерно по площади.

Освещенность земной поверхности в ясный солнечный день — 100 000 лк, для чтения бывает

Основная единица измерения силы :вета в системе СИ называется кандела (кд — свеча). Международная свеча равна 1,005 кд и выполнена в виде электрической лампы накаливания особой конструкции. Световой поток измеряется в люменах (лм).

Точечный источник света силой 1 кд излучает световой поток 4тг люмен.

Яркость (интенсивность светового потока) измеряется в единицах НИТ (нт): 1НИТ=1кд/м 2 . Яркость солнца, например, составляет 1,5х10 9 нт, лампы накаливания — 5х 10 6 нт.

Основные положения геометрической оптики, в частности законы отражения и преломления света, позволяют объяснить многие оптические явления. Суть в том, что свет распространяется по самому короткому пути, т.е. прямолинейно.

Рис. 4. Падающий, отраженный и преломленный лучи,

 

Встречая на своем пути преграду, на границе двух сред луч света меняет направление. Часть светового пучка возвращается в первую среду, т.е. отражается.

Вторая часть переходит в другую среду (если та прозрачна), однако при этом меняет направление — преломляется (рис. 4). По закону отражения угол падения равен углу отражения света.

При этом падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром к поверхности предмета.

Благодаря способности лучей к отражению на поверхности образуются блики — наиболее освещенные прямым светом участки и светотени — закономерные градации темного и светлого.

Светотени зависят от угла падения лучей света и влияют на оттенки цвета сложных по конфигурации предметов (рис. 5).

Отраженный свет — результат отражения света предметом или объектом — определяет окраску теней и полутонов. Отраженный свет, падающий на теневую часть предмета, создает рефлекс — свой цветовой оттенок.

Наибольшую отражательную способность имеют объекты с чисто белой окраской, поэтому на них больше всего сказывается цвет отраженного света (рис. 6).

Способность мелких частиц и неровноетей рельефа поверхности отражать лучи в различном направлении (рассеивать свет) также создает определенные оптические эффекты, в частности, может привести к появлению окраски (рис. 7).

Светорассеивающая способность мелких частиц, составляющих облака и туман, а также самих молекул воздуха, обусловливает голубой цвет неба. Опалесценция также связана с внутренним рассеиванием света.

Рассеивание света поверхностью предмета снижает ее блеск и повышает белизну (рис. 8).

По закону преломления света падающий и преломленный лучи лежат в одной плоскости, перпендикулярной границе раздела сред, а размеры углов связаны соотношением синусов собственных величин (см. рис. 4). Показатель преломления в данной среде зависит от длины волны, т.е. цвета падающего луча.

Рис. 5. Кижский погост. Покровская церковь. 1764 г. Купола. (Влияние освещенности на образование светотеней. Светотень и ее элементы: свет; собственная тень; рефлекс; полутень; блик; падающая тень)
Рис. 6. Голубые тени-рефлексы
7. Способность мелких частиц рассеивать свет  Рис. 8. Рассеивание света поверхностью предмета

Свойство материала пропускать свет, позволяя видеть находящиеся за ним предметы, называется прозрачностью: свет в таких случаях практически не отражается от поверхности материала.

Примером является стекло. Свойство материала частично пропускать, а частично отражать свет носит название светопроницаемости. Просвечивающиеся материалы создают свои эффекты: к восприятию цвета примешивается видимость объема (они как бы светятся изнутри).

Если цветному участку придать размытые грани:. то он будет казаться полупрозрачным (рис. 9).

 

Рис. 9. Брошь из агата. (Светопроницаемость)