Дорогие друзья!
Один из наборов «Научные развлечения» откроет вам дверь в удивительный мир света и цвета. Мир, который нас окружает, но о котором мы почти не задумываемся.
Почти 90% информации об окружающем мире мы получаем посредством органов зрения. Человек может различить до 2 миллионов оттенков. Такой замечательной способностью могут похвастаться очень немногие живые существа. Однако чтобы полностью ее использовать, нужно знать свойства света и понимать, как работает наше цветовое зрение.
Тогда вы узнаете, какие интересные эффекты можно получить, имея очень простые источники света, как свет используется в самых разных областях нашей жизни, почему окружающий нас мир сияет всеми цветами радуги, и даже в каких случаях наше зрение нас обманывает.
Здесь мы приведем вам несколько опытов, которые, включив смекалку, можно проделать дома и самим, остальные, более зрелищные опыты можно провести, взяв в помощники набор «Свет и цвет».
Цвет темноты
Выключите в помещении свет и накройтесь с головой каким-нибудь плотным покрывалом, желательно темным. Откройте глаза. Какого цвета окружающее вас пространство?
Очевидно, что никакой свет извне под покрывало в таких условиях не проникает – никакого света под одеялом нет. Полное отсутствие света мы воспринимаем как черный цвет. Чтобы убедиться, что при появлении любого источника света глаз уже не воспринимает окружающую действительность как черную, Вы можете внести под то же покрывало любой из горящих светодиодов. Даже если он будет светить очень тускло (этого можно добиться, если повернуть ручку соответствующего переменного резистора против часовой стрелки), глаз не будет воспринимать окружающую действительность как черную.
Цветовая температура
Подключите лампочку к блоку питания и выставьте сопротивление соответствующего переменного резистора на ноль. Лампочка ярко загорится желтоватым светом. Теперь плавно увеличиваете сопротивление до тех пор, пока свет лампочки не станет очень тусклым. Обратите внимание на оттенок: он станет более красным.
Все нагретые тела, в том числе спираль работающей лампы накаливания, излучают свет. При этом, чем выше температура тела, тем больше коротких волн (т.е. волн в синей части спектра). Кроме того, чем выше температура тела, тем больше его яркость. Причем яркость с подъемом температуры растет очень резко. Когда мы увеличиваем сопротивление переменного резистора, мы уменьшаем ток, который течет через спираль лампочки, а, следовательно, и ее температуру. Слабо нагретая спираль не излучает почти никакого света, кроме красного, оранжевого и желтого. В результате ее свет имеет красноватый оттенок.
Таким образом, оттенок света, излучаемого нагретым телом, обусловлен его температурой. Чем она выше, тем дальше он сдвигается в синюю область из красной. Для характеристики оттенка белого света существует такое понятие, как цветовая температура. Цветовая температура источника света – это температура абсолютно черного (то есть не отражающего свет) тела, которое излучало бы так же, как данный источник. Включенная на полную мощность лампочка из нашего набора имеет цветовую температуру около 2800°С (3100К). То есть оттенок ее свечения такой же, как у абсолютно черного тела, нагретого до 2800°С. Белый светодиод из нашего набора имеет цветовую температуру 5700°С. Это, однако, не значит, что светодиод нагревается до 5700°С – он почти не нагревается вообще. Но светит он примерно так, как светило бы абсолютно черное тело, нагретое до 5700°С. Для сравнения: пламя свечи имеет цветовую температуру около 1800°С, солнечный свет – 5200°С, рассеянный дневной свет – 6200°С, голубое небо – около 20000°С.
Цветовая температура источника света – очень важный параметр в фотографии. Обычная цветная пленка сбалансирована под солнечный свет, то есть воспринимает свет с цветовой температурой 5500°С как белый. Если же освещать объект съемки лампами накаливания с цветовой температурой 3000°С, то все объекты на фотоснимке будут казаться желтыми или даже красными. Поэтому при искусственном освещении цветовую температуру источников света приходится специально подбирать. При съемке на цифровую фотокамеру также приходится выставлять баланс белого цвета в соответствии с цветовой температурой источников света.
А теперь предлагаем вам вопросы по этому опыту, на которые поможет ответить наш набор «Свет и цвет»: подумайте. Какого света – красного или желтого – больше в спектре излучения слабо нагретой спирали электрической лампочки? Оттенок какого источника – белого светодиода из набора, или солнечного света – синее, и почему? Попробуйте сами. Как влияет ограничение силы тока на цвет светодиодов? Есть ли различие с электрической лампочкой и, если да, чем оно обусловлено?
Материал предоставлен сайтом «Научные развлечения»
