referat, referate , referat romana, referat istorie, referat geografie, referat fizica, referat engleza, referat chimie, referat franceza, referat biologie
 
Astronomie Istorie Marketing Matematica
Medicina Psihologie Religie Romana
Arte Plastice Spaniola Mecanica Informatica
Germana Biologie Chimie Diverse
Drept Economie Engleza Filozofie
Fizica Franceza Geografie Educatie Fizica
 

Lumina si culoare - eseu

Categoria: Referat Fizica

Descriere:

Când este lumină? Biblia ne spune că Dumnezeu a stabilit în a treia zi a facerii doi luminători pe cer, Soarele pentru zi şi Luna pentru noapte. Este întuneric când nici unul dintre cei 2 luminători nu se află pe cer. Omul, copiind natura şi-a creat şi alţi luminători, începând cu focul care reuşea să disperseze local întunericul...

Varianta Printabila 


1 LUMINĂ ŞI CULOARE
Referat de popularizare a ştiinţei
Cunoştinţe necesare nţelegerii: Gimnaziu
Ing. Wagner Emil, pensionar
                        

Cap.1 Ce este lumina
Să se facă Lumină !. Oare ce este această lumină?
Wikipedia, enciclopedia liberă, o defineşte:
Lumina este stimulul care acţionnd asupra retinei din ochi produce la omul sănătos senzaţia vizuală.
Deci, lumina ar fi o entitate specifică omului poate şi a animalelor care posedă „retină n ochi”. Cam subţirică definiţia.
Natura fizică a luminii este ceva mai substanţial definită:
Fizic, lumina este o radiaţie electromagnetică; pentru a fi percepută de om ea trebuie să aibă anumite caracteristici.
Aici nsă apare prin repetare n clar că sintagma lumină este legată strict de om şi nu de animale care ar avea ochi cu retină.
n continuare Wikipedia analizează de fapt culorile, ignornd lumina nsăşi.

Deci sunt n drept să revin cu ntrebarea: Ce este LUMINA?, de astă dată cu ntrebări suplimentare cauzate de lămuririle date de Wikipedia:
•    Este Lumina specifică omului ?
•    Ce vedem noi oare ca stimul al luminii pe retina noastră?
•    Dacă lumina este specifică omului, ce sens are Fotosinteza pusă n evidenţă de regnul vegetal sub acţiunea luminii?
Nu mă consider Einstein ca să am intuiţia necesară de a răspunde la ntrebările de mai sus, dar măcar le pun n discuţie.

Ca entitate ce nu poate fi definită logic (complet şi precis) fiecare grup de meseriaşi sau artişti ar putea să o definească potrivit cu preocupări şi simţăminte.
Fizicienii s-au exprimat: Lumina este o radiaţie electromagnetică nsoţită de particule materiale numite fotoni.
Un biolog ar spune: Lumina este sursa de OXIGEN creat de plante n folosul celorlalte vieţuitoare.
Un preot ar predica: Uitaţi-vă n jur ca să vedeţi minunatele picturi realizate de Dumnezeu prin lumina făcută n prima zi a creaţiei sale.
Eu, fără a fi poet sau pictor aş defini-o: Lumina este cel mai mare dar făcut de natură pentru a-i putea admira frumuseţile.

Lumina nu are sens dect n legătură cu antonimul ei ntunericul. Este lumină cnd nu este ntuneric şi viceversa.
Cnd este lumină? Biblia ne spune că Dumnezeu a stabilit n a treia zi a facerii doi luminători pe cer, Soarele pentru zi şi Luna pentru noapte. Este ntuneric cnd nici unul dintre cei 2 luminători nu se află pe cer. Omul, copiind natura şi-a creat şi alţi luminători, ncepnd cu focul care reuşea să disperseze local ntunericul.
Astăzi există o ntreagă suită de surse luminoase ntre care soarele deţine locul de frunte (cea mai intensă şi strălucitoare sursă) iar candela, numită şi lumnare cea mai slabă, considerată ca unitate de măsură.

Radiaţiile ondulatorii, dintre care face parte şi lumina din punct de vedre fizic generează, n totalitatea sa spectrul electromagnetic:
Rază gamma | Rază X | Ultraviolet | Spectru vizibil | Infraroşu | Radiaţie Terahertz | Microundă | Unde radio

n care spectrul vizibil ocupă o mică parte.
n spectrul vizibil (pentru om, căci diferite animale au un spectru puţin diferit, cu incluziuni n ultraviolet) au fost puse n evidenţă culorile:
Violet | Albastru | Verde | Galben | Portocaliu | Roşu adică culorile curcubeului.

Amestecul culorilor spectrale dau aşa numita lumină albă.
Lumina, inclusiv lumina albă, nu poate fi văzută. Ştim că este lumină n aceea că natura sau cmpul nostru vizual capătă forme şi culori. Numai n condiţii speciale (camera obscură cu ceaţă) putem vizualiza razele de lumină. Drept exemplu dau o imaginea publicată de Wikipedia.

 
Lumină alba descompusă n culori cu ajutorul unei prisme transparente. Un fascicul de lumină albă intră n prismă din partea dreaptă şi după două refracţii iese prin partea stngă cu o orientare diferită, separat n culorile curcubeului. n această fotografie se mai pot observa şi cel puţin două reflexii.

n consecinţă lumina este (de natură ondulatorie cu fotoni) şi totuşi nu este (cică ar fi doar o senzaţie a omului). Ce ţi-e şi cu ştiinţa asta!
Ce este clar este că nu poate fi văzută deşi este suportul senzaţiei vizuale la om ca şi la alte animale.
 
Cap 2. Lumini colorate

Lumina albă, care este şi simultan nu este, conţine (se poate descompune ntr-) o bogată gamă cromatică, adică de culori. Lumina solară se descompune ntotdeauna n aceleaşi culori spectrale numite si curcubeu. Aceste culori pot fi uneori văzute pe cer, de regulă după ploaie şi, popular, anunţă vremea bună ce va să vină. Nu ntmplător spectrul solar este aproape identic cu spectrul heliului (un element chimic gazos cu simbolul chimic He, identificat n masa solară).
Fiecare element chimic  colorează flacără prin care arde ntr-o culoare specifică. Are deci un spectru cromatic care este ntotdeauna acelaşi.
Spre deosebire de lumina albă definită drept amestec a mai multor lumini, să le zicem colorate, există noţiunea de lumină monocromatică adică de o culoare unică. Spectrele elementelor chimice nu conţin lumini monocromatice ci mici benzi n diferitele zone cromatice. Galbenul specific al elementului sodiu (Na) ester diferit de galbenul existent n spectrul heliului.
Dar să lăsăm teoria pentru teoreticieni. Noi ne vom ocupa numai de ceea ce este sau nu nou sub soare. Soarele este şi va rămne veşnic sursa de lumină de bază.
Dacă soarele nu ne stă la dispoziţie, noaptea de exemplu, trebuie să folosim altă sursă de lumină. Aprindem becul cu incandescenţă. Lumina acestuia nu este la fel cu lumina solară, deşi Edison sa străduit să fie ct mai apropiată prin materialul ales pentru filament. Pentru un ochi exersat, un tablou pictat n natură (deci sub soare) va arăta altfel sub lumina becului.
n consecinţă albul luminii albe nu este acelaşi pentru toate sursele de lumină. Impropriu acest alb a fost uneori definit prin temperatura de culoare, noţiune ntlnită n legătură cu becurile fluorescente.
Cert este că fiecare sursă de lumină are un conţinut propriu de lumini colorate. Vom vedea ceva mai trziu importanţa acestei afirmaţii.


1 Cap.3 Culoarea
Culoarea este o proprietate esenţială pentru anumite materiale denumite coloranţi sau vopsele. De culori se ocupă o nsemnată ramură a chimiei industriale. Se ştie că, prin amestec, se pot obţine o infinitate de culori şi nuanţe.

Au existat pictori celebri, care ne ncntă ochii cu operele lor, cu mult nainte de a defini culoarea. Ei au creat mii de nuanţe colorate asemănător celor aflate n natură, prin amestecare unor coloranţi obţinuţi din regnul mineral sau vegetal, prin formule de care doar ei au cunoştinţă. Este cunoscut de exemplu albastru de Voroneţ unic ntre nuanţele culorii albastre, dar identic n toate frescele mnăstirii al cărui nume l poartă.

Dacă culoarea este un factor cert şi se poate repeta identic folosind aşa numitele reţete, adică componente n amestec, cum este posibil ca acelaşi tablou să arate diferit funcţie de sursa de lumină folosită? Şi aici nu este vorba numai de sursele artificiale de lumină.
Să luam de exemplu natura, unul din tablourile pictate de nsuşi Dumnezeu. Privit ziua este plin de cromatism, o mulţime de culori şi nuanţe splendid mbinate. ntr-o noapte cu lună plină acelaşi tablou pare cu totul diferit. Minunata armonie de culori care ne-a ncntat ziua a fost nlocuită de o infinitate de nuanţe de gri, unele abia vizibile. Ce s-a ntmplat oare? Mă ndoiesc că Dumnezeu a repictat tabloul. Nu este cumva de vină luminatorul?

Fenomenul este următorul:
Fiecare vopsea (colorant) absoarbe şi transformă n căldură aproape toată lumina albă incidentă. O mică parte este reflectată şi ajunge la ochiul nostru. Dar dacă sursa de lumină albă nu are componente din culoarea reflectabilă, corpul vopsit pare negru, cel mult cenuşiu. Deci nu numai prisma transparentă are proprietatea de a extrage culori din lumina albă. Ori ce vopsea, cnd este iluminată de o sursă luminoasă bogată n culori, soarele de exemplu, extrage o singură culoare pe care o vedem. Restul amestecului de culorii se transformă n căldură pe care, uneori o putem simţi. De aceea o maşină de culoare albă se ncălzeşte n parcare, sub razele solare, mult mai puţin ca una neagră. Dacă ar fi fost argintată oglindă nu s-ar fi ncălzit de loc.
Alb, negru şi nuanţe de gri
Fiecare vopsea răspunde la cte o grupă de lumini colorate pe care, prin reflecţie, le restituie mediului şi pot ajunge la ochiul nostru. Deci culoarea vopselei este certă şi există indiferent dacă un ochi este sau nu ndreptat spre ea. Grupul de lumini colorate reflectat de vopsea este, la rndul său constituit din una sau mai multe culori monocromatice, aflate n sursa de lumină. Numim culoare monocromatică, corect spus lumină monocromatică, o lumină colorată avnd o singură frecvenţă din cele cteva miliarde care constituie spectrul vizibil. Lumina monocromatică nu poate fi uşor obţinută şi este, n general cunoscută sub numele LASER.
Dar să revenim la oile noastre. Există 2 vopsele, ALB şi NEGRU care fac excepţie la regula de mai sus.
Lumina albă depinde de sursă şi este clar că cea emisă de soare este complet diferită de aceea emisă (corect spus reflectată) de lună. Un bec este undeva pe la mijloc.
Oare există şi lumină neagră? Orict ar pare de ciudat există! Vom face mai trziu cunoştinţă cu ea.
Vopseaua albă depinde numai de reţeta folosită la preparare. Ochiul unui pictor poate deosebi zeci de culori diferite, toate albe pentru omul normal. n general amestecnd puţin albastru n vopseaua albă aceasta devine mai albă. De aceea bunica folosea albăstrală pentru albirea cearceafurilor.
Vopseaua neagră are şi ea o reţetă de fabricare. V-ar mira dacă aş afirma că ochiul unui pictor poate deosebi mai multe culori negre diferite? Este totuşi adevărat.
Dacă ai fost atent ai observat că am evitat sintagma „nuanţă” de alb respectiv de negru. Am rezervat acest termen pentru a putea nţelege consecinţa amestecului n diferite proporţii a 2 culori diferite.
Să amestecăm deci, pe paleta pictorului,  vopsea albă cu vopsea neagră. Ce vom obţine? Binenţeles gri, corect spus nuanţe de gri, funcţie de cantitatea luată din fiecare.



n imaginea de mai sus am creat, pentru tine, o familie de nuanţe care trec negrul n alb. Două pătrăţele consecutive formează un şir cu raţie constantă. Puteam să inserez oricte nuanţe (calculatorul permite ntre 8 şi 6 milioane). Am ales 16 pentru ca să faci un efort spre a le distinge (primele 3 par negre, abia a 4-a tinde spre gri nchis). Dacă ai avea ochi de pictor ai diferenţia chiar mai multe nuanţe.
Ceva similar putem obţine trecnd roşu n alb (nuanţe de roşu deschis) sau roşu n negru (nuanţe de roşu nchis), fiindcă alb şi negru sunt vopsele „cu regim special” Ce se ntmplă facă trec o culoare n altă culoare?
Pentru a vedea şi nţelege ce se petrece n acest caz voi alege trei culori şi le voi combina ntre ele. Rezultă diagrama:
           (Denumirile culorilor n engleză. Sistemul RGB)

Să le luăm pe rnd:
Roşu (R) + Albastru (B)  = Violet
R + Verde (G) = Galben
G + B = Albastru deschis
R + G + V = Alb

Culorile devin mai deschise prin amestecare şi dacă amestecăm 3 culori (n cazul culorilor fundamentale) obţinem alb.
Aici culorile au fost amestecate n proporţii egale din fiecare. Dacă procentul variază se pot obţine o infinitate de culori distincte (nu nuanţe). Pentru fiecare din aceste culori se pot obţine (teoretic) o infinitate de nuanţe prin amestecul cu alb respectiv cu negru.
RGB versus RGA, lumina neagră
Culorile fundamentale pot fi alese. Nu tocmai la ntmplare. Sunt fundamentale dacă şi numai dacă nsumate dau Alb sau Negru.

La ecranul monitoarelor, pentru care NEGRU este starea de bază, a fost ales sistemul de adiţie, adică suma celor 3 culori fundamentale să dea ALB. Culorile sunt Roşu, Verde, şi Albastru (RGB n engleză)
Constructiv ecranul monitorului este compus din linii de surse monocrome microscopice orientate astfel nct cte un mic triunghi echilateral (punctul sau Pixel n engleză) să conţină cele 3 surse. Cu o puternică lupă am putea vedea:
    R G B R G B R
          B R G B R G
            R G B R G B R
Fiecare culoare are un sistem propriu de acţionare. Combinnd acest sistem triplu cu o gamă cu milioane de trepte de strălucire (nuanţa) ţi poţi da seama uşor că dispui de miliarde de culori şi nuanţe. Ochiul nu le poate distinge ca atare dar prin folosirea lor n desene şi picturi se obţine o acurateţe mai mare dect posibilităţile fizice ale pictorilor.

Natura nu lucrează prin adiţionarea surselor. Sursa este unică, soarele sau luna, iar culorile se obţin prin eliminare. Am văzut că o vopsea absoarbe majoritatea culorilor din lumina albă reflectnd pentru ochiul privitorului o mică parte funcţie de compoziţie.
Tehnica (teatru, lumina semafoarelor, etc.) foloseşte filtre constituite din plăci transparente colorate potrivit cu culorile fundamentale adecuate.
Natura ne-a dezvăluit n curcubeu care sunt culorile ei fundamentale, n speţă Roşu (R), Galben (G) şi Albastru (A) adică tocmai steagul romnesc.
Adiţionnd 2 din aceste culori se obţine una mai nchisă (portocaliu, verde respectiv violet toate vizibile n curcubeu), iar suma celor 3 dă lumina neagră.
Lumina neagră nu conţine nici una din culorile spectrale. Totuşi este o energie luminoasă ce excită substanţele fluorescente care devin vizibile n ntunericul ce mbracă restul scenei. Este un efect deosebit folosit uneori şi n discoteci.

Nimic din ce am discutat mai sus nu aduce omul şi retina ochiului său n prim plan cu referire la lumină. Este adevărat că nu avem ncă cuvintele necesare spre a defini cu precizie matematică ce este lumina, dar foloasele luminii au nceput să fie conturate.
Să mulţumim lui Dumnezeu pentru cei doi luminători pe care ni I-a pus la dispoziţie şi să urăm oamenilor să creeze surse luminoase mai bune şi n special mai eficiente. 
Referat oferit de www.ReferateOk.ro
Home : Despre Noi : Contact : Parteneri  
Horoscop
Copyright(c) 2008 - 2012 Referate Ok
referate, referat, referate romana, referate istorie, referate franceza, referat romana, referate engleza, fizica