ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектр солнечного луча из "Химия и цвет" Сколько радости и детям, и взрослым доставляет радуга, появляющаяся на небе после теплого летнего дождика. Невозможно без необычного приятного волнения смотреть на огромную дугу в полнеба, охватывающую своим кольцом, кажется, всю землю. [c.9] Однако радуга появляется не всегда, а только в том случае, если Солнце стоит невысоко, а видеть ее можно лишь встав спиной к источнику дневного света — Солнцу. Солнечные лучи, отразившись в капельках воды, возвращаются к нам разноцветной радугой. [c.9] Великому английскому физику Исааку Ньютону мы обязаны тем, что он научил людей получать искусственную радугу, пропуская солнечный луч через трехгранную призму. Оказалось, что белый свет представляет собой совокупность лучей разного цвета (рис. I) и его разложение при помощи призмы дает непрерывный спектр, цвета в котором постепенно переходят один в другой (рис. И). Нетренированный глаз не в состоянии найти в спектре границы даже основных цветовых интервалов, однако в школах Японии путем специальной тренировки достигается з мение различать до 240 оттенков цвета. Примерно столько же различают и глаза опытных художников. Мы я е, глядя на радугу, можем назвать, как правило, семь цветов красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Внутри участка спектра, соответствующего основному цвету, различаются оттенки одного из смежных (например, в желтом — оранжевый или зеленый). Цвет того или иного участка радуги, так же как и цвет любого окрашенного вещества, определяется той длиной волны, энергия которой преобладает в данном излучении (рис. 1). [c.9] Днем небо бывает голубым, но на закате кажется нам красновато-оранжевым. Цвет неба зависит от того, какая часть дневного солнечного света доходит до наших глаз. Как уже говорилось, солнечный луч содержит в себе все цвета радуги или световые волны различной длины. Не все они одинаково хорошо проходят через вещество. Часть из них задерживается молекулами или атомами вещества, а другие проходят почти беспрепятственно. Лучи с короткой длиной волны — голубые и синие — отражаются от молекул газов, из которых состоит воздух, и рассеиваются. [c.9] Их МЫ и воспринимаем как голубой цвет неба. Длинноволновые — красные и оранжевые — лучи довольно легко проходят через толщу воздуха, и па закате мы видим оранжевое солнце и почти такого же цвета небо. То же самое происходит и в случае других веществ, которые кажутся нам окрашенными. Если энергия световых волн всей видимой части спектра одинаково поглощается или отражается, то вещество кажется нашим глазам белым или бесцветным. Если же вещество пропускает или отражает преимущественно лучи определенных длин волн (рис. 1 ), то говорят, что оно окрашено в тот или иной цвет в зависимости от длины волн излучения, дошедшего до наших глаз. [c.10] Свет — это и волна и частица, которая получила название фотон или световой квант. Так можно подсчитать, какую энергию несет 1 моль квантов света той или иной длины волны К. [c.12] Белый свет, и.пи солнечный луч, содержит набор волн всех видимых цветов. Однако это лишь мизерная часть тех излучений, которые способны воздействовать на вещество и вызывать появление окраски или цвета. Наше зрение, хотя и является довольно тонким, не в состоянии воспринимать лучи короче 400 и длиннее 750 нм. Весь же набор электромагнитных колебаний, что должно быть вам известно из курса физики, простирается от радиоволн до сверхкоротких (рентгеновских и у-лучей). [c.13] Из-за особенности человеческого глаза воспринимать э.лектромагнитные колебания в довольно узком интервале весь обширный спектр от радиоволн до жесткого излучения условно делится на три вида. Не вдаваясь в более детальную классификацию, эти три участка грубо можно обозначить так длиннее 750 нм — инфракрасное излучение (сюда входят радиоволны, тепловое излучение), от 750 до 400 нм — видимый спектр, короче — ультрафиолетовое излучение (рис. 3). [c.13] С явлением возникновения цвета под действием невидимых излучений связаны флуоресценция и фосфоресценция. Термином флуоресценция обозначают явление, при котором вещество поглощает некоторые из падающих на него лучей и преобразует их в лучи с другими длинами волн. Так, например, урановое стекло поглощает синие лучи и в этот момент начинает светиться зеленоватым светом. Таким свойством обладают и некоторые красители желтый раствор флуоресцеина или красный раствор эозина показывают зеленую флуоресценцию. Вследствие того что падающий пучок при прохождении через раствор ослабляется, флуоресценция отчетливее проявляется па поверхности раствора (на границе с заключающим его сосудом) с той стороны, на которую падает свет. [c.14] Особенности описываемого явления таковы. Оно продолжается все то время, пока на вещество падают вызывающие ф.луоресценцию лучи. Как только источник освещения удаляют, то и флуоресценция немедленно прекращается. При взаимодействии с падающим излучением тело испускает лучи более длинных волн, чем поглощенные. Так, если вещество поглощает ультрафиолетовые лучи, то обнаруживает голубую или синюю флуоресценцию. Это используют, например, в люминесцентных лампах (так называемые лампы дневного света). Пары ртути в них возбуждают ультрафиолетовые лучи, которые падают на флуоресцирующее вещество, покрывающее внутреннюю поверхность лампы, и вместо невидимых коротковолновых ультрафиолетовых лучей появляются видимые. Если в качестве вещества для покрытия взять соединения редкоземельного элемента самария, то появляется красное свечение. Соединение вольфрамат кальция дает лучи видимого участка спектра, дополнительные к сине-зеленым. [c.14] Можно наоборот превратить видимый свет в невидимый. Если подобрать вещества, поглощающие красные лучи, то флуоресцировать они будут невидимыми инфракрасными — тепловыми. [c.15] Фосфоресценция — явление несколько другого плана. Вещества, способные фосфоресцировать, светятся в темноте после того, как их некоторое время освещали. Они являются своеобразными аккумуляторами световой энергии. Хорошие фосфоресцирующие составы светятся ярко в течение нескольких часов. Особенно склонны к этому сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов, чувствительные к видимому свету. Сульфид же цинка светится под действием рентгеновских лучей и радиоактивного излучения. Причем оттенок свечения можно подобрать добавками некоторых тяжелых элементов. Следы меди дают гкелто-зеленое свечение, серебра — синее, а марганца — оранжевое. [c.15] Суть явлений флуоресценции п фосфоресценции состоит в том, что падающий свет взаимодействует с электронами молекул вещества и переводит их в возбужденное со-стоянпе. Электроны отдают свою энергию в виде флуоресценции или фосфоресценции. [c.15] Вернуться к основной статье