وب سایت برقع

کلیات مطلب فیزیک رنگ عبارتند از:

• فیزیک رنگ را توضیح دهید.
• انواع ترکیب رنگ را توضیح دهید
• تفاوت ترکیب افزایشی و کاهشی را توضیح دهد.

فیزیک رنگ:

• بدون وجود نور اجسام دیده نمی شوند. رنگ و شکل اشیا در تاریکی قابل رویت نیستند. اشیا زمانی دیده می شوند که یا از خودشان نور منتشر کنند و یا نور منبع روشنایی دیگری را بازتاب دهند. دیده نشدن اشیا را بدون وجود نور با تاریک کردن یک مکان می توان دریافت.
• نور طبیعی که اصطلاحاً به آن نور مرئی می گویند، باعث دیده شدن جهان پیرامون و اشیا می شود. بخشی از انرژی الکترومغناطیسی است که به صورت امواج منتشر می شود و زمانی که با اشیا برخورد می کند قابل رویت می گردد.
• طیف امواج الکترومغناطیسی دارای طول موج های متفاوتی است که از چند میلیونیم نانومتر (یک نانومتر = یک میلیونیم میلی متر است)، تا بیش از هزار کیلومتر متغیر می باشد.
• نور دارای طول موجی میان حدود 380 تا 760 نانومتر است. امواج کوتاه تر از 380 و بلندتر از 760 نانومتر قابل رویت نیستند. اما وجود آن ها را با وسایل و امکانات آزمایشگاهی می توان دریافت. مثل امواج ماورای بنفش، اشعه­ی ایکس، امواج گاما و … که طول موج آنها کوتاه تر از نور است و عموماً برای حیات انسان و طبیعت مضر و خطرناک هستند. امواج مادون قرمز و امواج مخابراتی نیز دارای طول موج بلندتر از 760 نانومتر هستند که برای ایجاد گرما و ارسال اطلاعات استفاده می شوند.
• علم فیزیک چگونگی پیدایش رنگ های مختلف از تجزیه نور طبیعی را به ما توضیح می دهد. نور خورشید و بسیاری دیگر از منابع نورانی مشابه، از اشعه هایی با طول موج های متفاوت تشکیل شده است.
• هنگامی که باریکه ای از نور خورشید به یک منشور تابیده شود، هنگام عبور از سطوح منشور می شکند و پس از برخورد با زمینه­ی سفید به صورت طیفی رنگین دیده می شود. در طیف حاصل هر دسته از طول موج ها رنگ خاصی را نشان می دهد.
• با تجزیه نور توسط منشور، آن دسته از اشعه ها که طول موج کوتاهی دارند به رنگ آبی بنفش دیده می شوند و آن دسته از اشعه های نور که بلندترین طول موج را دارند به رنگ قرمز دیده می شوند. دسته ای دیگر از طیف حاصل که دارای طول موج متوسط هستند به رنگ سبز دیده می شوند.
• در فاصله میان این سه دسته طول موج کوتاه، متوسط و بلند سه رنگ دیگر با مرزهای محو شونده، به صورت نوارهای باریک تری قابل رویت هستند که عبارتند از: نارنجی، زرد و آبی. در واقع هیچ کدام از این طیف های رنگین به طور قاطعی از یکدیگر جدا دیده نمی شوند و هیچ دسته از این طول موج ها با مرز مشخص از دیگری جدا نمی شود، بلکه طیف رنگ ها از یک سو با رنگ بنفش شروع می شود و به تدریج به آبی می رسد و از آبی به تدریج به سبز تبدیل می گردد، آنگاه نوار باریک زرد دیده می شود که به تدریج به نارنجی و سپس به قرمز ختم می گردد. رنگ های میانی نیز وجود دارند اما به طور قابل تفکیکی دیده نمی شوند. همان طور که قبلاً توضیح داده شد اشعه های با طول موج کوتاه تر از بنفش (کوتاه تر از 380 نانومتر) و با طول موج بلندتر از قرمز (بلندتر از 760 نانومتر) نیز به چشم دیده نمی شوند.

ترکیب افزایشی:

• در صورتی که طیف رنگ های حاصل از شکست و تجزیه نور به وسیله منشور را دوباره به کمک یک عدسی همگرا (محدب) با هم ترکیب کنیم، مجدداً نور سفید حاصل می شود.
• بنابراین سه رنگ اصلی نور: قرمز با طول موج بلند، سبز با طول موج متوسط و بنفش با طول موج کوتاه، وقتی با یکدیگر ترکیب می شوند نور سفید حاصل می شود. این نوع ترکیب رنگ را که در آن میزان روشنی نور پس از ترکیب اشعه های مختلف آن با یکدیگر افزایش می یابد، ترکیب افزایشی می گویند. نورهای رنگین وقتی دو به دو با یکدیگر ترکیب می شوند از طریق افزایشی رنگ های دیگر را به وجود می آورند.

تجزیه نور خورشید:

در سال 1676 «اسحاق نیوتن» با استفاده از منشوری مثلث القاعده، نور سفید خورشید را به طیفی از رنگها تجزیه کرد.این طیف بجز رنگ ارغوانی،تمام رنگها را داراست. نیوتن آزمایش خود را به طریق زیر انجام داد:

• نور خورشید پس از عبور از شکافی باریک،بر منشور می تابد. نور سفید، پس از برخورد به منشور به رنگهای طیف تجزیه می شود.با تاباندن پرتوهای تجزیه شده نور بر روی یک پرده،می توان طیف را مشاهده نمود:نواری از رنگهای به هم پیوسته،از قرمز،نارنجی،زرد،سبز و آبی گرفته تا بنفش دیده می شوند. اگر این پرتوهای رنگین را از یک عدسی همگرا عبور دهیم،از ترکیب آنها با هم،دوباره نور سفید بدست می اید.
• این رنگها بر اثر انکسار و تجزیه نور به وجود می آیند. برای ایجاد رنگها شیوه های فیزیکی دیگری هم وجود دارند که می توان به روشهای تداخل، انکسار، دوقطبی کردن و فلوئوسانی(روشنایی رنگی دادن) اشاره کرد.
• اگر این طیف را مثلا به دو دسته قرمز،نارنجی،زرد و سبز و آبی و بنفش تقسیم کنیم و بعد هر کدام از این دو دسته اشعه رنگی را از یک عدسی همگرا عبور دهیم،نتیجه کار،دو رنگ ترکیبی خواهد شد که اگر این دو دسته را با همدیگر ترکیب کنیم،از ترکیب آنها در جای خود نور سفید به دست می آید.
• هر دو رنگی را که از ترکیب آنها با همدیگر،نور سفید به دست می آید،رنگهای مکمل می گویند.
• هر رنگی از طیف، مکمل بعدی از تمامی رنگهای دیگر طیف است. ما نمی توانیم یکایک رنگها را در یک رنگ ترکیبی مشاهده کنیم.چشم قادر نیست مثل گوش یک موسیقی دان که اجزای عناصر صوتی را در آمیزه ای از اصوات تشخیص می دهد،عمل می کند.
• رنگها از امواج نور که نوع خاصی از انرژی الکترومغناطیسی می باشند،بدست می آیند. چشم انسان فقط قادر به دیدن پرتوهایی است که طول موج آنها بین 400و 700 میلی میکرون باشد.یک میکرون یا یک µ (میو)برابر با یک هزارم میلی متر است که مساوی با یک میلیونیم متر است و یک میلی میکرون یا یک µ m (میلی مو) برابر با یک میلیونیم میلی متر است.
• فاصله هماهنگ قرمز تا بنفش تقریباً دو برابر، یعنی یک اکتاوا است. هر رنگ را می توان با تعیین طول موج یا بسامد آن به دقت تعریف کرد. طول موجها در درون خود رنگ ندارند و این چشم و مغز انسان است که به رنگ عینیت می بخشد.
• درک این مسئله که چگونه می توان بین این طول موجها تفاوت قائل شد، هنوز کاملاً مشخص نشده است. فقط بر این مطلب واقف هستیم که ذهنیت ما از رنگ های مختلف، از تفاوتهای کیفی و میزان حساسیت به نور نشأت می گیرد و در اینجا مسئله مهم رنگ اشیا مطرح می شود که باید مورد بررسی قرار گیرد. مثلاً اگر ما یک فیلتر قرمز رنگ و سبز رنگ را در برابر یک لامپ الکتریکی قرار دهیم، از ترکیب این دو رنگ سیاهی یا تاریکی حاصل خواهد شد. فیلتر قرمز تمام پرتوهای طیف را غیر از رنگ قرمز جذب خواهد کرد و فیلتر سبط همه پرتوها را بجز رنگ سبز جذب می کند و به این ترتیب، رنگ باقی نمی ماند و حاصل آن سیاهی است. رنگهایی که در نتیجه جذب حاصل می شوند به رنگهای کاهشی معروفند. رنگ اشیا عموماً از نوع رنگهای کاهشی می باشند. یک ظرف قرمز رنگ، به این دلیل قرمز به نظر می رسد که همه رنگها را جذب کرده و فقط رنگ قرمز را منعکس می کند.
• زمانی که می گوییم: «این کاسه قرمز است» در حقیقت می گوییم ساختمان مولکولی سطح آن طوری است که تمامی پرتوهای نورانی، بجز رنگ قرمز جذب می کند و کاسه رنگی از خودش ندارد و نور است که ایجاد رنگ می کند. اگر کاغذ قرمز رنگ (سطحی که تمامی پرتوهای رنگی غیر از رنگ قرمز را جذب می کند) با رنگ سبز روشن شود، کاغذ به رنگ سیاه دیده خواهد شد، چون در نور سبز، نور قرمز وجود ندارد تا منعکس شود.
• تمام رنگ های نقاشی، از رنگ دانه تشکیل شده ناد. این رنگ ها، رنگهای جاذب هستند و قانون کاهشی رنگ بر ترکیب آنها حاکم است. هر گاه رنگهای مکمل یا ترکیبات حاوی سه رنگ اصلی (زرد، قرمز و آبی) به نسبت های مناسبی ترکیب شوند، نتیجه رنگ سیاه خواهد بود. از ترکیب مناسب رنگهای طیف نور، رنگ سفید بدست می آید.