Роман Штро
январь 2017.
424

Почему зеркало не имеет цвета? Оно не поглощает фотоны? Можно ли тогда нагреть зеркало лампой?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
2
2 ответа
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Строго говоря, зеркало имеет цвет. В идеальном случае этот цвет белый, в реальности же у обычных зеркал слегка зеленоватый оттенок - за счет того что и стекло не идеально прозрачно. 

Дело в том, что то что мы называем цветом - это фотоны с определенной длиной волны. Если мы говорим не об излучающих предметах (типа звезд или лампочек) то мы видим отраженный свет и соответственно видим предмет того цвета, который им лучше отражается. 

Вообще цвет предмета - этот цвет который он отражает если осветить его белым светом. То есть крокодил зеленый только потому, что его кожа поглощает свет всех цветов кроме зеленого - а зеленый в основном отражает. Зеркала специально делаются так, чтобы отражать как можно больше света всех возможных цветов - но смесь всех цветов это на самом деле и есть белый.

Теперь насчет нагреть лампой. Идеальное зеркало действительно было бы невозможно нагреть лампой. Но мир не идеален и зеркала в нем тоже. Часть фотонов поглощается даже самым лучшим зеркалом. Поэтому нагреть его излучением можно, просто греться оно будет дольше, чем другие предметы.

7

Мой ответ удалили, был правильный. Зеленоватый цвет зеркалу придаёт железо, особенно при осмотре ребра это хорошо видно.

0
Ответить

Я не видел ваш ответ, но комментарий уточню. Железо придает зеленоватый цвет не зеркалу, а стеклу. 

0
Ответить

Rio, ваш ответ видел в комментариях к вопросу

0
Ответить
Ещё 8 комментариев

Прошу прощения, но считаю, что ответ на первую часть вопроса дан не совсем корректно для понимания спрашивающему.

"Идеальное", как было сказано, зеркало не имеет цвета как такого. Технология изготовления конкретно зеркала предполагает отражение всего излучения (всех фотонов), что попало на его поверхность. При чем это отражение происходит под тем же углом, что и падающее на поверхность излучение. А вот как раз белый цвет и получается за счет "неидеальности" поверхности при изготовлении зеркала. Т.е. некоторая часть излучения рассеивается под отличным от падающего излучения углом.

Если не уточнять этот момент, тогда можно было бы утверждать, что любой предмет, который способен отражать излучение в широком диапазоне длин волн мог бы являться зеркалом, что в корне не верно. К примеру, посмотрите на белый лист бумаги, допустим, А4. Он тоже отражает излучение в широком диапазон длин волн, но в нем нельзя увидеть свое отражение.

+1
Ответить

Нет. Не имеющий цвета предмет - это такой предмет, который поглощает или пропускает все упавшие на него фотоны. Мы его видим как черный. Или точнее не видим, как идеально прозрачный вакуум и поглощающие черные дыры. Отсутствие цвета это черный. Смесь цветов это белый. 

Разница между белым и зеркальным исключительно в полировке. Алюминий - из которого обычно делают зеркала в наше время - металл белого (точнее серебристо-белого) цвета. Серебро, из которого зеркала делали раньше - тоже. Но без специальной обработки размер шероховатостей на листе алюминия больше длины волны видимого света, а с полировкой меньше - поэтому белый свет (а значит и любой другой) отражается под тем же углом.

Так вот, полировка не может изменить цвет. Она не сделает зеленое синим, а белое никаким. Белый алюминий остается белым. Зеркально-серебристо-белым, если угодно.

0
Ответить

Цвет - это восприятие мозгом, посредством органа "глаз" человека излучения имеющего длину волны, лежащей в видимом диапазоне. Совершенно "идеальное" зеркало, т.е. имеющее коэффициент отражение равный 100% будет лишь повторять длину волны излучения, которое попало на его поверхность, т.е. иметь цвет соответствующий цвету, попавшему на зеркалу.

Но отклонимся от воображения об идеальности и перейдем к реальности.

Конечно, как и все в природе, любой материал дефектен.Я указал Вам на значение зеркала как устройства и что для простого обывателя понятие "цвет" зеркала не имеет никакого смысла. 

Вы, в своем ответе, опираетесь на спектр поглощения/пропускания/отражения какого либо материла, тогда как основная функция зеркала - отражать излучение под тем же углом, что и падающее излучение. Для зеркала, как устройства, не важно какую "широкую" часть спектра будет отражать материал. Как пример, можно взять то же золото, у которого спектр отражения сдвинут в более красную область видимого спектра в отличие от того же серебра и сделать из него зеркало выполнив полировку. Если не добиваться чистоты золота (т.е. оставлять с примесями той же меди и железа), то тогда, придерживаясь Ваших рассуждений, полученное зеркало будет иметь желтый цвет, что делает Ваш первоначальный ответ некорректным. Стоит, конечно отметить, что если золото будет без примесей, то получится также очень неплохое зеркало "белого" цвета, но это лишь подтверждает, что зеркало может иметь разные цвета, если придерживаться Вашей логики.

Ключ, как вы правильно сказали, в технологии изготовления самого зеркала.  И я уверен, что при изготовлении зеркала для его характеристики как устройства не оперируют понятием "цвет".

На мой взгляд правильным ответом было бы следующее. Зеркало может иметь различные цвета в зависимости от выбранного для его изготовления материала.

0
Ответить

Да, и на счет "не имения цвета". Если, как Вы утверждаете, материал, который полностью поглотит или пропустит излучение является "безцветовым" или черным материалом, то почему нельзя утвердить, что материал, который полностью отразит будет также являться "безцветовым" материалом? Все три параметра напрямую или косвенно связаны законом Буггера-Ламберта-Бера.

+1
Ответить
Цвет - это восприятие мозгом, посредством органа "глаз"...

Я обожаю подобные замечания за их осмысленность. Что, правда мозгом? Действительно посредством глаза? Ну надо же!

Ну ок, можно копать дальше - "цвет это слово русского языка которое обозначает (среди прочего) восприятие мозгом...

"Цвет это звукосочетание использующееся в русском языке для..."

"Цвет это сочетание букв которым записывается звукосочетание..."

Но зачем? Для тех кто не в курсе каким образом человеки воспринимают фотоны т.н. видимого спектра, не знает что мы описываем явления словами, которые в устной речи состоят из фонем, а звуки записываются буквами?

Совершенно "идеальное" зеркало, т.е. имеющее коэффициент отражение равный 100% будет лишь повторять длину волны излучения, которое попало на его поверхность, т.е. иметь цвет соответствующий цвету, попавшему на зеркалу.

Просто поймите, что способность одинаково отражать все частоты видимого диапазона называется "белизна". 

Если осветить белый лист бумаги красным светом, мы увидим лист красным - это именно тот эффект о котором вы говорите - он "будет повторять длину волны излучения, которое попало на его поверхность". 

Если какой-то предмет лучше отражает зеленый (то есть меньше поглощает фотоны с длиной волны 500-560 нм) - это зеленый предмет, как например крокодил или кузнечик. Если предмет лучше отражает красный (то есть меньше поглощает фотоны фотоны с длиной волны 620-740 нм)- это красный предмет. Если все он отражает все волны видимой части спектра одинаково - этот предмет белый.

Для зеркала, как устройства, не важно какую "широкую" часть спектра будет отражать материал.

Это, простите, ерунда. Зеркало как устройство применяется не только в косметичках, да и там соответствие отражаемого цвета реальному одна из важнейших характеристик. А уж в спектроскопах искажения цвета зеркалом делают прибор полностью непригодным.

В целом, разумеется, зеркало можно сделать почти любого цвета (собственно, любого кроме абсолютно черного) - но из вопроса следует что речь просто не идет о цветных зеркалах, которые в общем-то видел каждый, кто хоть раз наряжал новогоднюю елку.

Так вот, идеальное зеркало имеет белый цвет. Нельзя утверждать что "материал, который полностью отразит будет также являться "безцветовым" материалом" потому что материал который полностью отражает называется белым. Ну, материал который все пропускает называется прозрачным. Который все поглощает - черным. Который все отражает - белым.

Вам может показаться что белый цвет возникает только при диффузном отражении. Тут сложно что-то сказать кроме "а с чего бы вдруг?". Это может относиться к пигментам, но не к цвету как таковому. Потому что цвета - это длины волны света. Белый - смесь в равных пропорциях всех цветов видимого спектра. Это никак не зависит от того, насколько шершава отражающая поверхность. А диффузность отражения зависит именно от этого.

P.S. Закон Буггера-Ламберта-Бера вообще говоря экспериментально обнаруженная закономерность для не слишком сильных монохроматичных пучков света идущих через растворпоглощающего вещества. Зачем он здесь?

0
Ответить

Спасибо за развернутый ответ.

Поясню как я понял вопрос в целом. Как я уже говорил и Вы не отрицали, зеркало можно сделать любого цвета. Но согласитесь, для обычного обывателя, не знакомого с оптикой, понять почему зеркало "белое" (в смысле обычного, обывательского понятия, именно цвета) не так то уж и просто. И в самом первом ответе, я считаю, что необходимо было уточнить о принципе отражения в целом и почему зеркало не выглядит как, например, все тот же белый лист бумаги.

Не имеющий цвета предмет - это такой предмет, который поглощает или пропускает все упавшие на него фотоны. Мы его видим как черный. Или точнее не видим, как идеально прозрачный вакуум и поглощающие черные дыры. Отсутствие цвета это черный. Смесь цветов это белый. 

Закон Буггера-Ламберта-Бера я привел в качестве взаимосвязи трех коэффициентов: поглощение, отражение, пропускание. Из первоначальной формулы можно выразить три этих показателя. Формула была приведена с целью показать, что если, как Вы сказали, материал полностью поглотит/пропустит - то он не имеет цвета (при этом, обывательски, черный тоже характеризует цвет). Если по Вашей логике это так, то нельзя и обойти третий, взаимосвязанный показатель - отражение. Если белый - смесь цветов, то, как и в случае черного, это тоже не цвет, это ее смесь

0
Ответить

Для обычного обывателя - зеркало белое потому что мы замеряем цвет при освещении предмета белым светом. Если осветить белым светом крокодила, мы увидим что он зеленый. Если осветить белым светом зеркало - мы увидим что оно белое. 

Еще раз - закон  Буггера-Ламберта-Бера это эмпирическая закономерность для узкого набора условий. Его вообще не стоит упоминать там где он не применим просто чтобы напомнить что поглощение, пропускание и отражение как-то связаны. И из их связи никак не следует что они материалы в которых одна из этих характеристик абсолютна должны одинаково выглядеть. Они не должны. 

0
Ответить

RIO O, Вы свой ответ оставили в комментариях, никто его не удалял. Теперь я Ваш ответ вынес в ответы.

0
Ответить
Прокомментировать

Начнем с того, что зеркало имеет чисто металлический цвет (т.к. основными ингредиентами являются стекло и металл, сейчас обычно алюминий), но за счет большого коэффициента отражения 85-90% поэтому зеркало является зеркалом. Остальные 10-15% пропускаются и поглощаются. В теории инфракрасной лампой можно нагреть зеркало, плюс необходимо учитывать не только излучение но и его теплопроводность .

2
Прокомментировать
Ответить