Συνεντευξη με τα χρωματα [ρλζ΄]: το μπλε στην φυση
Η «Συνέντευξη με τα χρώματα» είναι μια προσπάθεια τακτοποίησης των όσων έχουν ειπωθεί (και θα ειπωθούν) για τα χρώματα, σε μια σειρά, ας πούμε, εύπεπτης διδακτικής ύλης, για όλους όσοι θέλετε να «μάθετε» τα χρώματα και τον κόσμο τους.
Η σειρά έχει την μορφή μιας υποτιθέμενης, διδακτικής, συνέντευξης των χρωμάτων προς τον άνθρωπο.
Συνέντευξη με τα χρώματα
[ρλζ΄]
Το Μπλε στην φύση
[ζ΄]
-Το μπλε στην φύση. Σου έχουν μάθει Άνθρωπε πως εγώ το μπλε, είμαι το χρώμα που χαρακτηρίζει τον πλανήτη σου και η γη έχει το παρατσούκλι ‘ο μπλε πλανήτης’.
Αυτό όμως είναι κάτι παράδοξο γιατί ενώ φαίνεται πως το μεγαλύτερο τμήμα του πλανήτη σου, ο ουρανός και η θάλασσα λέγεται πως έχουν μπλε χρώμα, το μπλέ χρώμα από χρωστικές ουσίες είναι ελάχιστο και σπάνιο επάνω στην γη.
Τα περισσότερα μπλε χρώματα που βλέπουμε, ακόμα και στο ζωικό βασίλειο, οφείλονται σε ψευδαισθήσεις.
Αντανακλάσεις, διασκορπισμός ακτινοβολιών, το φαινόμενο Rayleigh, είναι αυτά που μας αποδίδουν την εντύπωση του ουσιαστικά σχεδόν
ανύπαρκτου στην πραγματικότητα μπλε χρώματος.
Ναι, σε έχουν πείσει ότι στην Γη, επικρατεί το μπλε χρώμα, ζεις στον μπλε πλανήτη, και στο τεκμηριώνουν με φωτογραφίες από το διάστημα που δείχνουν την γη να φαίνεται μπλε. Είναι όμως αυτή η πραγματικότητα;
Κατ’ αρχάς η φωτογράφιση της γης από το διάστημα γίνεται από πολύ μικρές / κοντινές αποστάσεις σε σχέση με τις απέραντες αποστάσεις του διαστήματος. Οπότε δεν ξέρουμε πώς και με τί χρώμα φαίνεται η γη από πολύ μακριά.
Επιπλέον στις φωτογραφίσεις αυτές η γη φαίνεται μπλε μόνο στο τμήμα της που φωτίζεται από τον ήλιο.
Εκεί, το φωτισμένο τμήμα της οφείλεται στην αντανάκλαση του μπλε χρώματος της θάλασσας (το μεγαλύτερο τμήμα του πλανήτη), το οποίο με την σειρά του οφείλεται στην αντανάκλαση του μπλε χρώματος του ουρανού.
Αν κοιτάξουμε από το εγγύς διάστημα στο τμήμα της γης όπου επικρατεί η νύχτα, το σκότος, κάθε άλλο παρά μπλε φαίνεται.
Παλαιότερα, πριν την τεχνολογική εξέλιξη, μάλλον θα φαινόταν σκούρο, μαύρο. Σήμερα όμως, με την εφαρμογή του ηλεκτρισμού, με τον οποίο φωτίζεις τις νύχτες σου Άνθρωπε, το νυχτερινό τμήμα της γης λάμπει από διάσπαρτα λευκά και κίτρινα φωτάκια μοιάζοντας με έναστρο ουρανό.
Ας δούμε τώρα πώς και πού οφείλεται το μπλε χρώμα του ουρανού και της θάλασσας.
Ας ξεκαθαρίσουμε όμως πρώτα απ’ όλα πως το χρώμα του ουρανού δεν είναι παντού το ίδιο μπλε. Εξαρτάται από την περιοχή και την ατμόσφαιρά της καθώς και από την ώρα της ημέρας.
Άλλο μπλε ο πρωινός ουρανός, άλλο ο μεσημεριανός, άλλο ο απογευματινός, σχεδόν καθόλου μπλε τα δειλινά και τις αυγές και ένα βαθύ σκούρο μπλε όταν σουρουπώνει.
Το ίδιο και το μπλε της θάλασσας, που ούτε αυτό είναι σταθερό, αφού εξαρτάται από την αντανάκλαση του μπλε του ουρανού, του κατά τόπους κλίματος (αν πχ. έχει συννεφιά και πόση), καθώς και από το βάθος της θάλασσας και από την σύσταση του βυθού της.
Οπότε γενικοποιούμε το μπλε του ουρανού και της θάλασσας και αναφερόμαστε σε ένα μπλε για το υγρό στοιχείο του πλανήτη μας και σε ένα ουράνιο μπλε.
Βέβαια για να φαίνεται μπλε ο ουρανός υπάρχει μια βασική προϋπόθεση. Οφείλει να υπάρχει πίσω του ένα σκούρο υπόβαθρο, όπως είναι το μαύρο διάστημα.
Όπως συμβαίνει και με τα δαχτυλίδια του καπνού των τσιγάρων που φαίνονται γαλαζωπά όταν πίσω τους υπάρχει ένα σκουρωπό υπόβαθρο. Τώρα θα εξετάσουμε το πώς εμφανίζονται μπλε τα χρώματα του ουρανού και της θάλασσας.
Όταν το ηλιακό φως διέρχεται από την ατμόσφαιρα, τα μπλε μήκη κύματος διασκορπίζονται ευρύτερα από τα μόρια του οξυγόνου και του αζώτου και περισσότερο μπλε έρχεται στα μάτια μας.
Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται Rayleigh scattering, από τον Λόρδο Rayleigh και επιβεβαιώθηκε από τον Albert Einstein το 1911.
Η θάλασσα φαίνεται ως μπλε για τον ίδιο σε μεγάλο βαθμό λόγο:
το νερό απορροφά τα μεγαλύτερα μήκη κύματος του κόκκινου και αντανακλά και διασκορπίζει το μπλε, που έρχεται στο μάτι του θεατή. Όσο πιο βαθιά πηγαίνει ο παρατηρητής μέσα στο νερό της θάλασσας, τόσο πιο σκούρο γίνεται το μπλε.
Στην ανοιχτή θάλασσα, μόνο περίπου το ένα τοις εκατό του φωτός διεισδύει σε βάθος 200 μέτρων.
Το χρώμα της θάλασσας επηρεάζεται επίσης από το χρώμα του ουρανού, που αντανακλάται από τα σωματίδια στο νερό και από τα φύκια και την φυτική ζωή στο νερό, που μπορεί να το κάνουν να φαίνεται πράσινο ή από το ίζημα του νερού, που μπορεί να το κάνει να φαίνεται καφέ.
Όσο πιο μακριά είναι ένα αντικείμενο, τόσο πιο μπλε φαίνεται στο μάτι. Για παράδειγμα, τα βουνά σε απόσταση εμφανίζονται συχνά μπλε.
Αυτό είναι το αποτέλεσμα της ατμοσφαιρικής προοπτικής.
Όσο πιο μακριά είναι ένα αντικείμενο από τον θεατή, τόσο λιγότερη αντίθεση υπάρχει μεταξύ του αντικειμένου και του χρώματος του φόντου του, που είναι συνήθως μπλε. Σε έναν πίνακα όπου διαφορετικά μέρη της σύνθεσης είναι μπλε, πράσινο και κόκκινο, το μπλε θα φαίνεται πιο απόμακρο και το κόκκινο πιο κοντά στον θεατή.
Όσο πιο ψυχρό είναι ένα χρώμα, τόσο πιο απόμακρο φαίνεται.
Το μπλε φως διασκορπίζεται περισσότερο από άλλα μήκη κύματος από τα αέρια στην ατμόσφαιρα, εξ ου και ο «μπλε πλανήτης» μας.
Τί είναι όμως το φαινόμενο ‘Rayleigh scattering’ που σου ανέφερα προ ολίγου και στο οποίο οφείλει το γαλάζιο χρώμα του ο ουρανός μας;
Η σκέδαση Rayleigh που πήρε το όνομά της από τον Βρετανό φυσικό του 19ου αιώνα Λόρδο Rayleigh (John William Strutt) που την διατύπωσε, είναι η κυρίως ελαστική σκέδαση του φωτός ή άλλης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, από σωματίδια με μέγεθος πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας και ο ουρανός μας είναι γεμάτος με τόσο μικρά σωματίδια.
Η ποσότητα της σκέδασης είναι αντιστρόφως ανάλογη με την τέταρτη δύναμη του μήκους κύματος, οπότε π.χ. ένα μπλε χρώμα σκεδάζεται πολύ περισσότερο από ένα κόκκινο καθώς το φως διαδίδεται μέσα στον αέρα.
Η σκέδαση Rayleigh προκύπτει από την ηλεκτρική πολικότητα των σωματιδίων.
Το ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο ενός φωτεινού κύματος δρα στα φορτία μέσα σε ένα σωματίδιο, αναγκάζοντάς τα να κινούνται με την ίδια συχνότητα.
Το σωματίδιο, επομένως, γίνεται ένα μικρό ακτινοβολούμενο δίπολο του οποίου την ακτινοβολία βλέπουμε ως διάσπαρτο φως.
Τα σωματίδια μπορεί να είναι μεμονωμένα άτομα ή μόρια.
Το φαινόμενο μπορεί να συμβεί όταν το φως ταξιδεύει μέσα από διαφανή στερεά και υγρά, αλλά εμφανίζεται πιο έντονα στα αέρια.
Η σκέδαση του ηλιακού φωτός Rayleigh στην ατμόσφαιρα της Γης προκαλεί διάχυτη ακτινοβολία του ουρανού, η οποία είναι ο λόγος για το μπλε χρώμα του ουρανού της ημέρας και του λυκόφωτος, καθώς επίσης και για την κιτρινωπή έως κοκκινωπή απόχρωση του χαμηλωμένου ήλιου στις άκρες της ημέρας.
Ένα παρόμοιο φαινόμενο με την σκέδαση Rayleigh, το οποίο διασκορπά επίσης τις μπλε ακτινοβολίες, είναι το φαινόμενο Tyndall.
H διαφορά μεταξύ αυτών των δυο σκεδασμών του φωτός οφείλεται στο μέγεθος των σωματιδίων.
Η σκέδαση Rayleigh ορίζεται από έναν μαθηματικό τύπο που απαιτεί τα σωματίδια σκέδασης φωτός να είναι πολύ μικρότερα από το μήκος κύματος του φωτός.
Προκειμένου μια διασπορά σωματιδίων να πληροί τις προϋποθέσεις για τον τύπο Rayleigh, τα μεγέθη των σωματιδίων πρέπει να είναι κάτω από περίπου 40 νανόμετρα (για ορατό φως), και τα σωματίδια μπορεί να είναι μεμονωμένα μόρια.
Τα κολλοειδή σωματίδια είναι μεγαλύτερα και βρίσκονται σε τραχιά γειτνίαση με το μέγεθος ενός μήκους κύματος φωτός.
Η σκέδαση Tyndall, δηλαδή η σκέδαση κολλοειδών σωματιδίων*, είναι πολύ πιο έντονη από τη σκέδαση Rayleigh λόγω των μεγαλύτερων μεγεθών σωματιδίων.
[* Κολλοειδή καλούνται τα μικροσκοπικά σωματίδια μιας ουσίας ομοιόμορφα διασκορπισμένα μέσα σε μια άλλη που παραμένουν μη αναμείξιμα με αυτήν.]
Στο φαινόμενο Tyndall κυρίως οφείλεται το γαλαζωπό χρώμα των δαχτυλιδιών του καπνού και η γαλαζωπή χροιά που παίρνει μια ομιχλώδης ατμόσφαιρα.
Το ίδιο και το λευκό γάλα παίρνει μια γαλαζωπή χροιά όταν φωτίζεται πλαγίως, οφειλόμενη στα λιπίδια που βρίσκονται εντός αυτού.
admin is | Topic: Γιατί έχει χρώμα....., μπλε, Συνέντευξη με τα χρώματα, Φύση και χρώματα | Tags: None
No Comments, Comment or Ping
Reply to “Συνεντευξη με τα χρωματα [ρλζ΄]: το μπλε στην φυση”