Cтраница 2
Я уже показывал, как можно смешать любые три цвета спектра и менять цвет смеси, изменяя интенсивность любой из трех компонент. Если мы поместим этот составной цвет рядом с другим цветом, то можем изменить составной цвет до точного совпадения с другим. Это может быть сделано с наибольшей точностью, когда результирующий цвет - почти белый. Я сконструировал прибор, который назвал бы цветовым ящиком, для сравнения двух цветов. Он может быть использован одновременно только одним наблюдателем и требует дневного света, почему я и не принес его с собой сегодня вечером. Он является просто реализацией конструкции одного из предложений Ньютона из Лекций по оптике, где он показал, как выделить пучок света, разделить его на компоненты, оперировать с этими компонентами, как нам угодно, а затем соединить их опять в пучок. Наблюдатель смотрит в ящик через маленькую щель. Он видит круглое световое поле, состоящее из двух полукругов, разделенных вертикальным диаметром. Левый полукруг образован светом, который ослабляется за счет двух отражений от поверхности стекла. Правый полукруг - смесь цветов спектра, положение и интенсивность которых регулируется системой щелей. [16]
Оттенок серого - это любой составной цвет, у которого все три основных цвета заданы одним и тем же значением. Оттенки серого характеризуются только яркостью, но не цветностью. Обычно определяется по монохромному ( черно-белому) изображению. [17]
Спектры такого вида наблюдают при переходе вещества в газообразное состояние, нагревая его до высокой температуры, пока оно не начнет излучать свет. Затем с помощью спектроскопа свет разлагают на его составные цвета, отличающиеся длиной волны, а следовательно, и частотой. Если спектр нагретого до свечения твердого вещества ( такого, как черное тело) содержит фактически все частоты излучения, охватывающие области, начиная с красной и кончая фиолетовой, и похож на яркую ленту, в которой один цвет постепенно переходит в другой, то спектр нагретого газа содержит лишь ограниченное число частот. В спектре их наблюдают в виде отдельных линий разного цвета, отсюда и термин линейчатый спектр. Каждый химический элемент в газообразном состоянии имеет свой линейчатый спектр. [18]
Таким образом, явление интерференции света, которое позволяет обнаружить особенности светового излучения и строения спектральных линий, может наблюдаться лишь при определенных условиях. Подобно тому как призма помогла впервые увидеть человеку составные цвета белого света, так с помощью интерферометров оказалось возможным углубить анализ светового излучения, исследовать строение, контур спектральных линий, излучаемых различными источниками, определить ширину этого контура. Интерферометры могут играть роль своего рода спектроскопов, позволяющих заметить мельчайшие изменения в составе частот одной спектральной линии. [19]
Я уже показывал, как можно смешать любые три цвета спектра и менять цвет смеси, изменяя интенсивность любой из трех компонент. Если мы поместим этот составной цвет рядом с другим цветом, то можем изменить составной цвет до точного совпадения с другим. Это может быть сделано с наибольшей точностью, когда результирующий цвет - почти белый. Я сконструировал прибор, который назвал бы цветовым ящиком, для сравнения двух цветов. Он может быть использован одновременно только одним наблюдателем и требует дневного света, почему я и не принес его с собой сегодня вечером. Он является просто реализацией конструкции одного из предложений Ньютона из Лекций по оптике, где он показал, как выделить пучок света, разделить его на компоненты, оперировать с этими компонентами, как нам угодно, а затем соединить их опять в пучок. Наблюдатель смотрит в ящик через маленькую щель. Он видит круглое световое поле, состоящее из двух полукругов, разделенных вертикальным диаметром. Левый полукруг образован светом, который ослабляется за счет двух отражений от поверхности стекла. Правый полукруг - смесь цветов спектра, положение и интенсивность которых регулируется системой щелей. [20]
Из физики известно, что раскаленные твердые и жидкие тела испускают белый свет. Луч такого света, проходя через стеклянную призму, отклоняется от своего первоначального направления и разлагается при этом на составные цвета. На экране получается характерная картина, называемая спектром. Красные лучи с наименьшим отклонением дают красную полосу на одном конце спектра, фиолетовые - с наибольшим отклонением - завершают фиолетовой полосой другой конец спектрального изображения. В таком спектре отсутствуют резкие границы между цветами - последние непрерывно переходят друг в друга, поэтому спектр называется сплошным или непрерывным. [21]
![]() |
Цветовой треугольник Гельмгольца для демонстрации оптимальных цветовых областей в методе Тендера. [22] |
Применение этого метода дает еще следующее особое преимущество: при работе в синей или красной области спектра, примерно между 490 и 500 ммк или между 550 и 600 ммк, щель можно передвигать в определенных границах, и цвет изображения не изменяется. Это происходит вследствие того, что результирующая окраска получается соответственно цветовому треугольнику Гельмгольца ( рис. 11 74) из составных цветов по правилу центра тяжести треугольника. В обеих указанных спектральных областях прилегающие к ним концы спектра при увеличении отверстия в диафрагме располагаются симметрично и на Одинаковом расстоянии от средней белой точки; вследствие этого результирующая окраска не изменяется. Точно так же изменение окраски при отклонении света в какой-то определенной области не зависит от ширины щели, иными словами, в этом случае щель можно расширить настолько, насколько это необходимо для того, чтобы рассматриваемые детали стали вполне отчетливо видимыми. Далее, дифракция в этом случае в первом приближении не влияет на чувствительность установки. [23]
Ньютон, который уже был известен своими замечательными работами по Механике, а также опытами по разложению белого света на составные цвета. Ньютон считал, что свет представляет собой поток упругих материальных частиц - корпускул, испускаемых источником и вызывающих ощущение света, когда они попадают в глаз. Ньютон объяснял законы отражения и преломления света с точки зрения корпускулярной теории, но при этом предполагал, что корпускулы движутся в любом веществе быстрее, чем в воздухе или безвоздушном пространстве. Ошибочность этого предположения была доказана лишь через много лет, когда измерили скорость света в прозрачных веществах и нашли, что наибольшей скоростью свет обладает в вакууме и в воздухе. [24]
Путем смешения двух основных цветов получаются составные цвета. Например, оранжевый, получаемый смешением желтого и красного; фиолетовый - смешением красного и синего. При смешении составных цветов получаются более сложные цвет охры получается от смешения зеленого и оранжевого. [25]
Окрашивание пламени, возникающее, например, при внесении летучих солей щелочных и щелочноземельных металлов в пламя, издавна используют для целей качественного анализа. Но визуальным методом можно определить окрашивание пламени только в видимой части спектра и невозможно разложить смешанную окраску на составные цвета, а интенсивность окраски можно оценить лишь очень приблизительно. В фотометрии пламени измеряют интенсивность излучения и при определенных условиях используют зависимость ее от концентрации веществ, вызывающих окрашивание пламени. [26]
![]() |
Схема опыта Ньютона, доказывающего существование дисперсии. [27] |
Ньютон описывает и второй, не менее важный опыт в этой же области. Тем самым было доказано, что белый свет представляет собой смесь цветов и что эту смесь можно разложить на составные цвета, пользуясь различием в преломлении для лучей разного цвета. [28]
В системе CMYK в качестве составных или триадных цветов выбраны голубой, пурпурный и желтый. Они поочередно наносятся на бумагу, создавая ( в принципе) любой нужный оттенок. Эта система является субтрактивной, или поглощающей. На практике, однако, при наложении трех составных цветов получается не черный, а темно-коричневый оттенок. Поэтому к триадным цветам был добавлен четвертый, черный ( black), называемый также Key color, а вся система получила название CMYK - Cyan, Magenta, Yellow и Key color. Белым в данном случае является цвет бумаги или того материала, на который наносится краска. Насыщенность цвета в системе CMYK измеряется в процентах, так что каждый цвет имеет 100 градаций яркости. Составные краски, применяемые в разных странах, различаются оттенками. [29]
Замечательно следующее обстоятельство: если поле в волноводе создается сложным сигналом и содержит волны разных длин, то скорости их распространения ( как групповая, так и фазовая) в соответствии с ф-лами (11.4) и (11.5) окажутся различными. Следовательно, форма сложного сигнала изменяется: слагающие волны сигнала как бы рассыпаются, двигаясь с разными скоростями. Это явление называется дисперсией радиоволн. В оптике подобное же явление: при прохождении через призму белый свет рассыпается, разлагается на составные цвета радуги, волны которых имеют разные фазовые скорости. Следует указать, что дисперсия радиоволн практически заметна лишь при широком спектре сигнала. [30]