Domača stran‎ > ‎

Kaj so barve?

Opomba: Ta stran zavzema fizikalne lastnosti svetlobe, ki so lahko precej zahtevne.

Barve kot take so označene za lastnost naše zaznave svetlobe. Preprosto povedano, z njimi naše oči ločijo različne „vrste” svetlobe. Zato je mogoče najbolje, da začnem pri svetlobi. Svetlobo najpogosteje obravnavamo kot vidni del elektromagnetnega valovanja. 
   
Slika prikazuje elektromagnetno valovanje - svetlobo (vir: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electromagneticwave3Dfromside.gif):


Na sliki je z grško črko λ označena valovna dolžina. To je najkrajša dolžina, na kateri se val ponavlja. Naslednja slika (vir: http://en.wikipedia.org/wiki/File:VisibleEmrWavelengths.svg) prikazuje valovne dolžine nekaterih vidnih valov elektromagnetnega valovanja:

Na sliki se vidi, da ima modra barva valovno dolžino okoli 470 nanometrov (0,47 mikronov), zelena barva okoli 550 nanometrov (0,55 mikronov), rdeča pa okoli 750 nanometrov (0,75 mikronov). Te razdalje so izjemno majhne, elektromagnetno valovanje, ki se giblje s hitrostjo svetlobe (okoli 300.000 kilometrov na sekundo), pa jih prepotuje izjemno hitro. S tem pridemo do druge količine, frekvence. Ta nam pove število valovnih dolžin, ki jih valovanje prepotuje v eni sekundi. Pri vidni svetlobi je ta približno 1015Hz, kar je 1.000.000.000.000.000 valovnih dolžin v eni sekundi. To je glede na veliko hitrost in majhno valovno dolžino (v metrih je ta približno 0,000.001) tudi razumljivo. Ti dve količini sta temeljni lastnosti vsakega elektromagnetnega valovanja, vključno s svetlobo. Naslednja shema (vir: http://en.wikipedia.org/wiki/File:EM_spectrum.svg) prikazuje kako se valovna dolžina (spodaj) spreminja glede na frekvenco valovanja (zgoraj):

Verjetno ste že ugotovili, da sem prej z "vrstami" svetlobe mislil svetlobo z različnimi valovnimi dolžinami. Valovanje, ki ga sprošča sonce, je "zmes" svetlobe z najrazličnejšimi valovnimi dolžinami, od izjemno kratkih pa do že zelo dolgih. Rad bi pa poudaril, da se ne glede na valovno dolžino teh žarkov svetloba zmeraj giblje z isto hitrostjo (300.000 kilometrov na sekundo). Del teh valovanj je tudi vidna svetloba, ki obsega valovne dolžine od okoli 380 nm pa do okoli 740 nm. Drugo elektromagnetno valovanje z očmi ne zaznavamo, vseeno pa ga koristno uporabljamo kje drugje. Pred vidno svetlobo je znano utravijolično (UV) valovanje, s krajšo valovno dolžino. Še krajšo imajo rengtenski žarki ali žarki X, še bolj pa γ (gama) žarki. Na drugi strani so z daljšo valovno dolžino najprej infrardeči (IR) žarki, ki prenašajo toploto (zaradi njih nam je na soncu vroče, v senci pa hladneje), potem mikrovalovni žarki, na koncu pa še radijski valovi z valovno dolžino od enega metra pa do več tisoč kilometrov. Več o drugih oblikah elektromagnetnega valovanja.

Tudi vidno svetlobo pa lahko razdelimo na "podpodročja", ki jih imenujemo barve. Barve so torej del svetlobe s točno določeno valovno dolžino. Iz slike je razvidno, da ima najkrajšo valovno dolžino vijolična svetloba, najdaljšo pa rdeča svetloba. Bela svetloba je zmes vseh vrst žarkov, črna pa nima nobenih (je pomanjkanje vidne svetlobe nasploh). Za več o posameznih barvah in njihovem mešanju glej Barvni krogi.

Zakaj pa sploh vidimo la določen del svetlobe in ne vsega? No, vse snovi lahko razdelimo na neprozorne, prozorne in prosojne. Neprozorne so tiste snovi, ki skozi ne spustijo skoraj nič svetlobe, prozorne skoraj vso, prosojne pa so vmes in spustijo skozi nekaj svetlobe, a je ta razpršena. Primer neprozorne snovi je les, primer prozorne je steklo, primer prosojne pa mlečno steklo, skozi katerega vidimo le obrise stvari. Vendar pa snovi ne le prepuščajo svetlobo skozi njih, ampak jo tudi odbijajo. Tudi na prozornih in prosojnih stvareh, kot je steklo, lahko včasih vidimo svoj odsev. Če mu dodamo poseben premaz, dobimo ogledalo, ki odbije skoraj vso svetlobo. Posebej zanimivi pa so neprozorni premeti, za katere pravimo, da nekaj svetlobe vpijejo, nekaj pa odbijejo. Svetlobo z določeno valovno dolžino namreč 'vsrkajo' kot energijo, s tem pa se segrejejo. Vso drugo svetlobo pa odbijejo. Tako npr. travo zaznamo kot zeleno, ker vpije vso svetlobo, razen tisto, ki jo zaznavamo kot zeleno.