Zielone czy czerwone

Nasz umysł, choć rozwinięty, często nie jest w stanie prawidłowo oszacować co jest prawdą a co fałszem. Na co dzień ulegamy złudzeniom optycznym między innymi w wyniku różnego rozchodzenia się światła w powietrzu. Także bardzo wiele informacji na temat wyglądu danego ciała tracimy na skutek niewłaściwego oszacowania jego barwy. Promieniowanie elektromagnetyczne docierające do naszej planety ma bardzo szerokie spektrum, lecz nasze oczy wykształciły zdolność do odbioru jedynie wycinka tego promieniowania, które nazywany światłem widzialnym. U ludzi i u większości ssaków naczelnych wyróżnia się 3 rodzaje receptorów barw, są to tzw. czopki. Potrafią one przy dobrym oświetleniu pochłonąć światło o różnym zakresie fal. W dużym uproszczeniu możemy wyznaczyć czopki odpowiedzialne za odbiór czerwonej, zielonej i niebieskiej barwy światła – stąd się wziął model zapisu koloru RGB od barw Rred (czerwonej), Ggreen (zielonej) i Bblue (niebieskiej). Aby przetestować swój wzrok warto poobserwować przedmioty w świetle o różnej barwie. Pora na doświadczenie i zabawę.

Potrzebne materiały

1. diody LED w różnych kolorach
2. bateria guzikowa 3 V (np. CR2032, CR 1220) 

 

Wykonanie

Potrzebne będą nam diody LED, które można nabyć w sklepach elektrycznych. Można także wymontować je z lampek choinkowych. Następnie podłączamy diodę do źródła prądu stałego, czyli naszej baterii. Ważne by zrobić to prawidłowo, inaczej nasze źródło światła nie będzie świecić. Dioda zwykle posiada 2 wyprowadzenia: dłuższy drucik stanowi anodę i łączymy (przytykamy) go do zasilania oznaczonego jako „plus”, krótszy drucik to katoda, który łączymy go z minusem. Po tak prostym podłączeniu dioda zaczyna świecić. Teraz wystarczy poczekać na wieczór i przy zgaszonym świetle obserwować przedmioty o znanym kolorze. Czy nie wyglądają inaczej? Warto również poprzeglądać ilustracje w książkach w świetle o różnych barwach, niejednokrotnie część detali nie jesteśmy w stanie zauważyć.

Można przy okazji tego doświadczenia pobawić się w ciekawą zabawę z domownikami. Wycinamy z kolorowego papieru kilka figur geometrycznych i ustawiamy na białej lub czarnej powierzchni. Część wycinanek może być w tym samym kolorze. Całość rozmieszczamy przypadkowo i w zaciemnieniu oświetlamy kompozycję diodą o barwie innej niż biała. Razem z moim małym synkiem przez cały wieczór odgadywaliśmy kolory poszczególnych wycinanek lub próbowaliśmy odnaleźć takie same figury.

Wytłumaczenie

W zależności od tego, jakie promienie światła odbija lub pochłania dany przedmiot, w takim kolorze go zobaczymy. Dojrzałe pomidory widzimy w kolorze czerwonym, ponieważ absorbując wszystkie promienie światła słonecznego, odbijają jedynie kolor czerwony. Gdy oświetlimy je czerwonym światłem pomidor będzie miał kolor czarny, ponieważ w zielonym świetle nie ma zakresu promieniowania, które pomidor mógłby odbić. Tym samym pobudzane są tylko niektóre czopki w naszym oku, co utrudnia identyfikację kolorów otoczenia. Co ciekawe jeżeli otoczenie oświetlimy trzema źródłami światła (czerwonym, zielonym i niebieskim lub fioletowym) to nasz wzrok będzie w stanie prawidłowo określić kolory. Warto zaznaczyć, ze ludzie widzą w dość wąskim zakresie spektrum promieniowania Słońca, lecz ewolucyjnie jesteśmy przystosowani do odbioru pasma promieniowania o największej intensywności (rys.1).

W przypadku gdy natężenie światła jest małe, widzenie barwne jest niemożliwe. Wówczas światło w naszym oku postrzegamy nie dzięki czopkom a pręcikom. Rozróżniamy wtedy wyłącznie stopień jasności elementów otoczenia – to tzw. widzenie skotopowe. To dlatego widzimy gwiazdy jako białe, mimo że są one zwykle bardzo kolorowe – natężenie światła jakie do nas dochodzi od gwiazd jest tak niewielkie, że nie pozwala na zareagowanie czopków.

A jak Ty będziesz wyglądać w świetle o innej barwie. Być może przy oświetleniu jakie panuje na innej planecie przerazilibyśmy niejednego kosmitę…

Tekst i zdjęcia

Łukasz Wyka

 

Literatura

1.  Ł. Wyka, Zielone czy czerwone?, Astronomia (77), 2018

2.  P. G. Hewitt, Fizyka wokół nas, PWN, Warszawa 2015

3.    H. Backe, Z fizyką za pan brat, PW Iskry, Warszawa 1974

4.    J. T. Fulton, „The Human is a Blocked Tetrachromat”, Neural Concepts, July 2009.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *