Mein Physikbuch sagt, dass sechs Farben in weißem Licht deutlich zu sehen sind: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett. Nutzt das Sonnenlicht nur diese sechs Wellenlängen und mischt sie additiv oder verwendet es eine Farbpalette von Rot bis Violett?
Und wie wirkt sich die Streuung von blauem Himmelslicht auf das Sonnenspektrum aus?
Tatsächlich gibt die Sonne viel mehr als diese sechs Wellenlängen aus. Die bereitgestellte Abbildung zeigt das Spektrum der Sonne:
Wie Sie sehen können, gibt die Sonne Licht entlang einer kontinuierlichen Kurve bei allen sichtbaren Wellenlängen ab. Die Kombination davon erscheint unseren Augen als Nebenprodukt der Entwicklung im Orbit dieses Sterns weiß.
Das Bild zeigt auch die Absorptionseffekte der Atmosphäre. Wenn Sie speziell die blaue Streuung aus der Atmosphäre diskutieren, ist die folgende Abbildung eine schöne Darstellung.
Wie Sie sehen können, hinterlässt die blaue Streuung nur die sichtbareren roten Wellenlängen, wodurch das Sonnenlicht um die Mittagszeit gelber und in der Nähe der Morgen- und Abenddämmerung roter erscheint.
Warum wir weißes Licht perfekt simulieren können, ohne das Sonnenspektrum reproduzieren zu müssen; das hat alles damit zu tun, wie Menschen Farbe wahrnehmen. Das menschliche Auge hat spezielle Zapfenzellen, die Farben wahrnehmen können. Wie unten gezeigt, gibt es nur drei wahre Farben, die wir sehen können; Rot, Grün und Blau (mit mehr grünen Zellen als die anderen aufgrund des Sonnenspektrums).
Durch die Kombination dieser drei Farben interpretieren wir alle möglichen sichtbaren Wellenlängen. Unser Gehirn interpretiert die relative Stärke, mit der jeder unterschiedliche Farbkegel stimuliert wird, und ordnet jeder Kombination eine andere Farbe zu. Die nächste Abbildung zeigt die Empfindlichkeitsbereiche dieser Zapfen.
Die drei Arten von Zapfen sind über alle sichtbaren Wellenlängen hinweg empfindlich, werden aber von jeder Wellenlänge unterschiedlich stimuliert. So können wir ein schönes Blaugrün interpretieren, wenn eine 500-nm-Welle die Zapfen angemessen stimuliert, oder wir können dies für das menschliche Auge simulieren (und das machen wir beispielsweise mit Computerbildschirmen), indem wir bestimmte Werte von 400, 535 und 700 nm kombinieren ( danke an Peter Shor für die Korrektur), um die Kegel im gleichen Verhältnis wie das 500-nm-Licht zu stimulieren. Bei gleichem Verhältnis wird unser Gehirn dazu verleitet, es als blaugrün zu sehen, aber das summierte Licht selbst ist nicht wirklich blaugrün. Auf die gleiche Weise würde eine Kombination der sechs von Ihnen erwähnten Farben für uns weiß aussehen, aber um ein echtes Weiß zu erzeugen, muss die Sonne über alle Wellenlängen im sichtbaren Spektrum in unterschiedlichen Mengen ausstrahlen.
Brandon Enright
Daniel Node.js
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Peter Schor