Автор Bill Gates задал вопрос в разделе Естественные науки
Цвет вещества и получил лучший ответ
Ответ от Evgeny M.[гуру]
Это зависит от особенностей красок в квантовой системе энергетических уровней.
Сравним процесс поглощения и отражения.
Отражение происходит так. Фотон определенной частоты поглощается электроном молекулы красителя. При этом электрон закидывается на какой-то верхний энергетический уровень. Но там он оставаться бесконечно долго не может, в отличие от основного уровня. Есть время жизни на верхних уровнях и оно конечное и очень маленькое. Поэтому электрон затем ПЕРЕХОДИТ ОБРАТНО НА ОСНОВНОЙ УРОВЕНЬ И ИЗЛУЧАЕТ ТОЧНО ТАКОЙ ЖЕ ФОТОН, КАКОЙ ПОГЛОТИЛ. Это переизлучение точно такого же фотона идет в случайном направлении, в том числе и часть их излучается в обратном направлении и мы видим их как отраженный свет.
Поглощение происходит так. Сначала всё начинается как и при процессе отражения. Но ПЕРЕЙТИ ОБРАТНО НА ОСНОВНОЙ УРОВЕНЬ ЭЛЕКТРОН НЕ МОЖЕТ ИЗ-ЗА КВАНТОВЫХ ЗАПРЕТОВ ТАКОГО ПЕРЕХОДА. Но и оставаться на верхнем уровне тоже не может из-за конечности времени жизни на верхнем уровне. Поэтому электрон переходит не сразу на основной уровень, а поэтапно, чаще в два перехода, через промежуточный уровень (в некоторых веществах и в более чем два перехода). И излучает он при этом два фотона с частотами совсем не теми, которые были у фотона, который был поглощен. Раз разница между энергетическими уровнями при переходе меньше, то и частота излученного фотона тоже меньше. У большинства красителей получаются фотоны в инфракрасной области. Например, если это синий краситель, то синие фотоны он переизлучает, а все остальные переизлучаются в инфракрасном диапазоне, то есть идут на разогрев поверхности.
Аналогичное явление переизлучения в более низкочастотном диапазоне наблюдается в космосе, когда межзвездные газы светятся голубым цветом возле ультрафиолетовых звезд.
Это же явление используется в военной технологии самолетов-невидимок Стелс, когда покрытие самолета излучает обратно не частоту радара, а меньшую частоту радиоволны, которая не фиксируется военными приборами.
Типа спектр-да- там переходы-ага ага ага?? ? цвет
Молекулы-это не только электроны и ядра, это ещё и квантовая система, у которой есть уровни, взаимодействующая с любым внешним полем по известным законам.
Флористический калейдоскоп красок в природе
Цвет непрозрачных объектов обусловлен их избирательной способностью поглощения и отражения света:
если поверхность тела поглощает все цвета спектра, то она выглядит чёрной;
если поверхность поглощает все цвета спектра в равных пропорциях, но часть света отражает, то она кажется серой;
если поверхность поглощает и отражает цвета спектра в разных пропорциях, то она будет цветной.
Например,
розы красные, т. к. они поглощают весь спектр, а волны красного цвета отражают;
одуванчики жёлтые, т. к. они отражают красные и зелёные длины волн, а остальные поглощают.
Белый цвет снега
Снег состоит из прозрачных кристалликов, которые увеличивают число граней. Поэтому свет в снегу из-за многократного отражения и преломления в каждом кристаллике, мало проникает сквозь него. В результате снег кажется белым, а не прозрачным. .
Всё дело в электронах и электронных переходах.
Электроны, как известно, в отдельных атомах располагаются на атомных орбиталях, в молекулах - на молекулярных. Чтобы электрон с одной орбитали мог перейти на другую, либо ему необходимо поглотить определённую энергию извне (тогда он перейдёт на орбиталь с более высокой энергией) , либо он сам излучает энергию, переходя на орбиталь с более низкой энергией. У разных веществ - разная энергия, кроме того в молекуле электронов много, соответственно, даже в одной молекуле возможно огромное число переходов. Энергия перехода равна E = hv, где h - постоянная Планка, v - частота излучения.
Так вот, переход электрона "выше" сопровождается поглощением излучения определённой частоты, соответственно, и определённой длины волны. Если эта длина волны входит в диапазон длин волн видимого излучения, наблюдается окрашивание, почему - знаете. Если в диапазоне видимого излучения нет длин волн, соответствующих электронным переходам в молекуле, поглощения не происходит, весь видимый спектр отражается и мы воспринимаем это вещество как белое. Если наблюдается сплошное поглощение (много разных электронных переходов в видимой области спектра) , то мы воспринимаем это вещество как чёрное (уголь) .
Ещё интересная штука - если, поглощая излучение одной длины волны, вещество испускает излучение другой длины волны. Например, при облучении белой бумаги ультрафиолетом, она будет казаться голубоватой. Подсветка с монитора, дисплея телефона, ЖК телевизора.. . Примеров много. Это тоже объясняется электронными переходами.
Я попробовал объяснить всё это простыми словами. На самом деле, эти вопросы рассматриваются в квантовой механике. Если погуглить, можно найти более научное объяснение.
Свет - электромагнитные волны. Он отражается от поверхности, принимая разный цвет в зависимости от уровня преломления волн. Хороший пример - призма, она разбивает луч света на "радугу" - пучки фотонов с разной длиной волны (к примеру, у зеленого, вроде, 500-550 ннм) . Человек воспринимает лишь малую часть электромагнитного спектра и дал ей определение "цветов".