Chagan.ru

[CROCUS]

[Зиновий]

[Кузя]

Судя по всему человечество давно уж в ступоре - и не только с теорией относительности
_________________
==== Отредактировано администратором====
Причина редактирования:
2. Запрещено:
- Оскорбление участников форума.
==== Ю. Шафран ====

[Зиновий]

[Зиновий]

Пришла в голову интересная мысль. Подумал, что, казалось бы, самый простой вопрос о том, как устроен окружающий мир, при желании всегда можно свести к необходимости ответить на фундаментальные вопросы о сущности всего.
Ну, вот например, кто сумеет ответить на элементарный вопрос: почему мел имеет белый цвет??

[CROCUS]

[Виктор]

[CROCUS]

[Zіновій]

[CROCUS]

[Ильин]

Юра немного перепутал мел с гипсом. Мел - это карбонат кальция. Гипс - гидрат сульфата кальция.

Но в дискуссии про цвет это несущественно. Я по образованию физик и немного знаю по предмету.

Поверхность кажется белой, если коэффициент ее отражения не зависит от длины волны. Изменения частоты фотонов при отражении в большинстве случаев не происходит, далее я приведу исключения из этого наблюдения. Так электронная структура кристалла карбоната кальция (и многих других белых веществ) не порождает полосы поглощения в видимом спектре, поэтому монокристаллы карбоната кальция зрительно бесцветны.

Прозрачный кристалл, будучи стертым в мелкий порошок, имеет белый цвет, так как в массе порошка грани крупиц ориентированы хаотически, а коэффициент преломления воздуха отличается от коэффициента преломления крупиц. Поэтому происходит отражения и преломление на поверхностях крупиц и рассеяние элементарных лучей в хаотическом направлении. Именно поэтому бесцветное стекло, стертое в порошок, имеет белый цвет. Но порошок стекла можно сделать бесцветным, если его залить жидкостью с равным коэффициентом преломления коэффициенту стекла, например, кедровым маслом.

Строго говоря, не существует бесцветных (белых) веществ. Корректно говорить о белизне вещества можно указав диапазон длин волн в котором коэффициент пропускания не зависит или слабо зависит от длины волны. Например, обычное стекло прозрачно в видимом диапазоне, но не совсем прозрачно для ультрафиолета и ближнего инфракрасного излучения. Следовательно, в этом расширенном диапазоне стекло не бесцветно.

Но даже бесцветные в видимом диапазоне вещества могут иметь цвета. Примеры - мыльные пузыри или голубой цвет неба, обусловленный релеевским рассеянием на флуктуациях показателя преломления воздуха в микроскопических объемах из-за флуктуаций количества молекул в них. В этих примерах длина волны падающего излучения равна длине отраженного излучения. Также это справедливо и для красной тряпки.

Но существуют явления, где частоты падающего и отраженного/прошедшего излучений на равны. Например, при флуоресценции/люминесценции. При стоксовской люминесценции частота отраженного/прошедшего излучения ниже частоты падающего.

Другой пример изменения частоты - эффект Комптона - рассеяния рентгеновских фотонов на электронах вещества, здесь рассеянные фотоны также имеют бОльшую длину волны.

И вообще, не бесцветен даже вакуум. При очень больших энергиях фотонов начинаются процессы рассеяния фотонов на фотонах, т. е. вакуум теряет линейные свойства (принцип суперпозиции) для электромагнитного излучения. Например, столкновение двух фотонов высокой энергии может породить электрон-позитронную пару.

Многовато написал, так как давненько не писал для начинающих физиков.

[Виктор]

[Ильин]

[Владимир Засухин]

[Виктор]