ПОГЛОЩЕНИЯ
Рассмотрим теперь подробнее влияние селективного поглощения отдельных более или менее широких участков спектра на окраску поглощающих свет предметов.
Пусть наша среда (скажем, цветное стекло) полностью поглощает всю фиолетовую часть спектра с длинами волн от 400 до 440, пропуская все остальные лучи без изменения. Мы говорим в таком случае о полосе поглощения шириной в 40, лежащей в фиолетовой части спектра. Окраска света, прошедшего через такое стекло, составится в результате оптического смешения всех лучей, кроме поглощенных, т. е. красных, зеленых и частично синих. Как легко видеть, цвет этой смеси будет дополнительным к цвету, соответствующему полосе поглощения, т. е. лимонно-желтым (дополнительный фиолетовому).
Пусть наша среда (скажем, цветное стекло) полностью поглощает всю фиолетовую часть спектра с длинами волн от 400 до 440, пропуская все остальные лучи без изменения. Мы говорим в таком случае о полосе поглощения шириной в 40, лежащей в фиолетовой части спектра. Окраска света, прошедшего через такое стекло, составится в результате оптического смешения всех лучей, кроме поглощенных, т. е. красных, зеленых и частично синих. Как легко видеть, цвет этой смеси будет дополнительным к цвету, соответствующему полосе поглощения, т. е. лимонно-желтым (дополнительный фиолетовому).
Рис. 7. Зависимость окраски от положения полосы поглощения
Если полоса поглощения переместится в синюю часть (примерно 440—480), то цвет будет желтым. На рис.7 показано изменение цвета по мере передвижения сравнительно узкой полосы поглощения из синей в красную область спектра.
Рассматривая кривые спектрального пропускания различных окрашенных стекол, приведенные на рис. 5, мы видим, что они пропускают не отдельные монохроматические лучи, а более или менее широкие участки спектра.
Общее количество света, прошедшего через такое стекло, будет зависеть при прочих равных условиях от ширины пропускаемого им спектрального участка. Чем уже этот участок, тем меньше света будет проходить через наше стекло и тем оно будет темнее. Поэтому, если бы и можно было изготовить такое стекло, которое пропускало бы через себя только монохроматический свет одной определенной длины волны, то оно было бы таким темным, что не могло бы иметь никакого практического значения»
С другой стороны, насыщенность окраски такой прозрачной среды находится в прямой зависимости от ширины пропускаемого ею спектрального промежутка. Наиболее насыщенная окраска присуща именно монохроматическому свету. Цвета, представляющие собой смесь всех монохроматических колебаний, находящихся в некотором спектральном участке, менее насыщены, т. е. более приближаются к белому.
Поэтому и цвет окрашенных прозрачных сред будет тем более насыщен, чем уже пропускаемый ими спектральный участок. Так например, зеленое стекло, кривая пропускания которого показана на рис. 8, обладает более насыщенной окраской, чем стекло с более широкой областью пропускания (рис. 9).
Рассматривая кривые спектрального пропускания различных окрашенных стекол, приведенные на рис. 5, мы видим, что они пропускают не отдельные монохроматические лучи, а более или менее широкие участки спектра.
Общее количество света, прошедшего через такое стекло, будет зависеть при прочих равных условиях от ширины пропускаемого им спектрального участка. Чем уже этот участок, тем меньше света будет проходить через наше стекло и тем оно будет темнее. Поэтому, если бы и можно было изготовить такое стекло, которое пропускало бы через себя только монохроматический свет одной определенной длины волны, то оно было бы таким темным, что не могло бы иметь никакого практического значения»
С другой стороны, насыщенность окраски такой прозрачной среды находится в прямой зависимости от ширины пропускаемого ею спектрального промежутка. Наиболее насыщенная окраска присуща именно монохроматическому свету. Цвета, представляющие собой смесь всех монохроматических колебаний, находящихся в некотором спектральном участке, менее насыщены, т. е. более приближаются к белому.
Поэтому и цвет окрашенных прозрачных сред будет тем более насыщен, чем уже пропускаемый ими спектральный участок. Так например, зеленое стекло, кривая пропускания которого показана на рис. 8, обладает более насыщенной окраской, чем стекло с более широкой областью пропускания (рис. 9).
Рис. 8. Спектральное пропускание „насыщенного" зеленого стекла
Рис. 9. Спектральное пропускание „ненасыщенного" зеленого стекла
В нашей схеме отсутствует зеленый цвет. Его нельзя получить путем поглощения одной узкой зоны из спектра белого света. Для этого мы должны поглотить как красные, так и синие лучи. В зависимости от относительной величины поглощения в этих частях спектра мы будем иметь дело с различными оттенками зеленого. Так, если поглощение синих лучей много меньше, чем красных, то 1ш получим сине-зеленый цвет. Напротив, слабое поглощение красных лучей при сильном ослаблении синих даст сине - зеленый цвет.
Цвета тел природы, как правило, никогда не обладают такими резко отграниченными полосами поглощения, как это было показано на схеме рис. 7. На рис. 10 показано поглощение предмета, обладающего „идеальной" зеленой окраской, т. е. имеющего резко срезанные полосы поглощения в синей и красной части. Для сравнения (жирной чертой) на этом же рисунке дана кривая пропускания обычного зеленого красителя. Последний обладает весьма пологими кривыми пропускания (полосы поглощения „размытые", т, е. без резких границ) и пропускает заметную долю оранжевых и синих лучей. Поэтому насыщенность такой зеленой окраски будет меньше, чем „идеального" зеленого цвета с резкими полосами поглощения. Аналогичную картину мы можем иметь с фиолетовым красителем, кривая поглощения которого по сравнению с „идеальной" приведена на рис. 11.
Резкость полосы поглощения имеет большое значение для насыщенности цвета. Большинство красителей обладает полосами поглощения, более или менее резко обрывающимися в красную сторону и постепенно переходящими в пропускание со стороны коротких длин волн, как например на рис. 11. В последнем случае имеет место довольно
Рис. 10. „Идеальный" и „практический" зеленый цвет Рис. 11. Идеальный" и "практический" фиолетовый цвет
значительное поглощение даже в тех частях спектра, которые пропускаются такими красителями (в нашем примере в синей и фиолетовой зонах). Поэтому те цвета, которые характеризуются крутыми кривыми поглощения,— красные, оранжевые и желтые,— являются относительно более насыщенными, чем цвета с пологими полосами поглощения— сине-зеленые, синие и фиолетовые.
Цвета тел природы, как правило, никогда не обладают такими резко отграниченными полосами поглощения, как это было показано на схеме рис. 7. На рис. 10 показано поглощение предмета, обладающего „идеальной" зеленой окраской, т. е. имеющего резко срезанные полосы поглощения в синей и красной части. Для сравнения (жирной чертой) на этом же рисунке дана кривая пропускания обычного зеленого красителя. Последний обладает весьма пологими кривыми пропускания (полосы поглощения „размытые", т, е. без резких границ) и пропускает заметную долю оранжевых и синих лучей. Поэтому насыщенность такой зеленой окраски будет меньше, чем „идеального" зеленого цвета с резкими полосами поглощения. Аналогичную картину мы можем иметь с фиолетовым красителем, кривая поглощения которого по сравнению с „идеальной" приведена на рис. 11.
Резкость полосы поглощения имеет большое значение для насыщенности цвета. Большинство красителей обладает полосами поглощения, более или менее резко обрывающимися в красную сторону и постепенно переходящими в пропускание со стороны коротких длин волн, как например на рис. 11. В последнем случае имеет место довольно
значительное поглощение даже в тех частях спектра, которые пропускаются такими красителями (в нашем примере в синей и фиолетовой зонах). Поэтому те цвета, которые характеризуются крутыми кривыми поглощения,— красные, оранжевые и желтые,— являются относительно более насыщенными, чем цвета с пологими полосами поглощения— сине-зеленые, синие и фиолетовые.