Синий цвет в науке и природе
Синий — один из трех основных цветов пигментов в живописи и традиционной цветовой теории, а также в цветовой модели RGB. Он находится между фиолетовым и зеленым на спектре видимого света. Глаз воспринимает синий цвет при наблюдении света с доминирующей длиной волны между приблизительно 450 и 495 нанометрами. Большинство блюзов содержат небольшую смесь других цветов; azure содержит некоторые зеленые, в то время как ультрамарин содержит некоторые фиолетовые. Четкое дневное небо и глубокое море кажутся синими из-за оптического эффекта, известного как рэлеевское рассеяние. Оптический эффект, называемый рассеянием Тиндалла, объясняет голубые глаза. Отдаленные объекты выглядят более синими из-за другого оптического эффекта, называемого атмосферной перспективой.
Синий был важным цветом в искусстве и украшении с древних времен. Полудрагоценный камень лазурит был использован в Древнем Египте для украшения и украшения, а затем, в эпоху Возрождения, сделать пигмент ультрамарин, самый дорогой из всех пигментов. В восьмом веке китайские художники использовали синий кобальт для цветного тонкого синего и белого фарфора. В средние века европейские художники использовали его в окнах Соборов. Европейцы носили одежду, окрашенную растительным красителем, до тех пор, пока ее не заменили более тонкие индиго из Америки. В XIX веке синтетические синие красители и пигменты постепенно заменяли минеральные пигменты и синтетические красители. Синий стал обычным цветом для военной формы, а позже, в конце 20-го века, для деловых костюмов. Поскольку синий цвет обычно ассоциируется с гармонией, он был выбран в качестве цвета флагов Организации Объединенных Наций и Европейского союза.
Опросы в США и Европе показывают, что синий цвет чаще всего ассоциируется с гармонией, верностью, уверенностью, расстоянием, бесконечностью, воображением, холодом, а иногда и с печалью. В американских и европейских опросах общественного мнения это самый популярный цвет, выбранный почти половиной как мужчин, так и женщин как их любимый цвет. Те же опросы также показали, что синий цвет был наиболее характерным для мужского, только впереди черного, а также был цветом, наиболее связанным с интеллектом, знаниями, спокойствием и концентрацией.
Оттенки и вариации
Синий — это цвет света между фиолетовым и зеленым на видимом спектре. Оттенки синего включают индиго и ультрамарин, ближе к фиолетовому;чистый синий, без какой-либо смеси других цветов; Голубой, который находится на полпути в спектре между синим и зеленым, а другой голубой-зелёный бирюзовый, чирок и аквамарин.
Синий также изменяется в оттенке или оттенке; более темные оттенки синего содержат черный или серый, а более светлые оттенки — белые. Более темные оттенки синего включают ультрамарин, синий кобальт, темно-синий и прусский синий; в то время как более легкие оттенки включают голубой, лазурный и египетский синий. (Для получения более полного списка см. Список цветов).
Голубые пигменты изначально были сделаны из минералов, таких как лазурит, кобальт и азурит, а синие красители были сделаны из растений; как правило, в Европе, и Indigofera tinctoria, или истинный индиго, в Азии и Африке. Сегодня большинство синих пигментов и красителей производится химическим процессом.
Оптика
Человеческие глаза воспринимают синий, наблюдая свет, который имеет доминирующую длину волны приблизительно 450-495 нм. Блюзы с более высокой частотой и, следовательно, более короткая длина волны постепенно становятся более фиолетовыми, а те, у которых более низкая частота и более длинная длина волны, постепенно становятся более зелеными. Чистый синий, посередине, имеет длину волны 470 нанометров.
Исаак Ньютон включал синий как один из семи цветов в своем первом описании видимого спектра, Он выбрал семь цветов, потому что это было количество нот в музыкальном масштабе, которое, по его мнению, было связано с оптическим спектром. Он включал индиго, оттенок между синим и фиолетовым, как один из отдельных цветов, хотя сегодня он обычно считается оттенком синего.
В живописи и традиционной цветовой теории синий является одним из трех основных цветов пигментов (красного, желтого, синего), которые можно смешивать, чтобы сформировать широкую гамму цветов. Красные и синие смешанные вместе образуют фиолетовый, синий и желтый вместе образуют зеленый. Смешивание всех трех основных цветов вместе создает темно-серый цвет. С эпохи Возрождения художники использовали эту систему для создания своих цветов. (См. Цветовую систему RYB.)
Модель RYB использовалась для цветной печати Якоба Кристофа Ле Блона еще в 1725 году. Позднее принтеры обнаружили, что более точные цвета могут быть созданы с использованием комбинаций пурпурных, голубых, желтых и черных чернил, помещены на отдельные подписные планшеты, а затем наложены по одному на бумаге. Этот метод может производить почти все цвета в спектре с разумной точностью.
В XIX веке шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл нашел новый способ объяснить цвета, по длине волны их света. Он показал, что белый свет может быть создан путем объединения красного, синего и зеленого света, и что практически все цвета могут быть сделаны разными комбинациями этих трех цветов. Его идея, называемая аддитивным цветом или цветовой моделью RGB, используется сегодня для создания цветов на телевизорах и экранах компьютеров. Экран покрыт крошечными пикселями, каждый из которых имеет три флуоресцентных элемента для создания красного, зеленого и синего света. Если красный, синий и зеленый элементы сразу светятся, пиксель выглядит белым. Когда экран сканируется сзади электронами, каждый пиксель создает свой собственный обозначенный цвет, составляя полное изображение на экране.
На цветном колесе HSV дополнение синего цвета желтого цвета; то есть цвет, соответствующий одинаковой смеси красного и зеленого света. На цветовом колесе, основанном на традиционной цветовой теории (RYB), где синий считается основным цветом, его дополнительный цвет считается оранжевым (на основе цветного колеса Munsell).
Пигменты и красители
Голубые пигменты были сделаны из минералов, особенно лазурита и азурита ( Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ) . Эти минералы измельчали, измельчали в порошок и затем смешивали с быстросохнущим связующим веществом, таким как яичный желток (окраска темперы); или с маслом с медленным высыханием, таким как льняное масло, для окраски маслом. Чтобы сделать синее витражное стекло, пигмент кобальта (кобальт (II) алюминат: CoAl 2 O 4 ) смешивали со стеклом. Другими распространенными синими пигментами, сделанными из минералов, являются ультрамарин ( Na 8-10 Al 6 Si 6 O 24 S 2-4 ), коричнево-голубой (преимущественно кобальт (II) -анат: Co 2 SnO 4 ) и прусский синий (milori blue: в первую очередь Fe 7 (CN) 18 ).
Естественные красители для цветной ткани и гобеленов изготавливались из растений. Woad и истинный индиго использовали для производства индиго-красителя, используемого для окраски тканей синего или индиго. С 18-го века натуральные синие красители в значительной степени были заменены синтетическими красителями.
Лазурит, заминированный в Афганистане более трех тысяч лет, использовался для украшений и украшений, а затем был измельчен и напудрен и использован в качестве пигмента. Чем больше оно было измельчено, тем светлее стал синий цвет.
Азурит, распространенный в Европе и Азии, производится путем выветривания медных рудных месторождений. Он был измельчен и напудрен и использован как пигмент с древних времен,
Естественный ультрамарин, сделанный измельчением и очисткой лазурита, был самым доступным синим пигментом в средние века и в эпоху Возрождения. Это было чрезвычайно дорого, и в итальянском искусстве Ренессанса часто хранились одежды Девы Марии.
Египетский синий, первый искусственный пигмент, созданный в третьем тысячелетии до н.э. в Древнем Египте, измельчая песок, медь и натрон, а затем нагревая их. Он часто использовался в картинах гробниц и погребальных предметах для защиты мертвых в их загробной жизни.
Азурит земли часто использовался в эпоху Возрождения, как заменитель гораздо более дорогого лазурита. Он сделал синим, но был неустойчивым и со временем стал темно-зеленым.
Cerulean был создан из меди и оксида кобальта и использовался, чтобы сделать голубой цвет. Как азурит, он может исчезнуть или стать зеленым.
Синий кобальт. В течение столетий кобальт использовался для цветного стекла и керамики; он использовался для изготовления глубоких синих витражей готических соборов и китайского фарфора, начиная с династии Тан. В 1799 году французский химик Луис Жак Тенар сделал синтетический кобальтовый синий пигмент, который стал очень популярным среди художников.
Индиго-краситель изготовлен из водки, Indigofera tinctoria, растения, распространенного в Азии и Африке, но мало известного в Европе до 15-го века. Его импорт в Европу революционизировал цвет одежды. Он также стал цветом, используемым в синем джинсовой ткани и джинсах. Почти все индиго-красители, произведенные сегодня, являются синтетическими.
Химическая структура красителя индиго, широко окрашенный синий краситель. Голубые джинсы состоят из 1-3 вес.% Этого органического соединения.
Синтетический ультрамариновый пигмент, изобретенный в 1826 году, имеет тот же химический состав, что и природный ультрамарин. Он более яркий, чем естественный ультрамарин, потому что частицы меньше и более однородны по размеру и тем самым распределяют свет более равномерно.
Научные природные стандарты
Спектр излучения Cu 2+
Электронный спектр аква-ионов Cu (H 2 O) 2+ 6
Почему небо и море кажутся синими
Из цветов в видимом спектре света синий имеет очень короткую длину волны, а красный — длинную длину волны. Когда солнечный свет проходит через атмосферу, синие волны более широко рассеиваются молекулами кислорода и азота, и на наших глазах появляется больше синего. Этот эффект называется рэлеевским рассеянием, после лорда Рэлея, британского физика, который его обнаружил. Это подтвердил Альберт Эйнштейн в 1911 году.
Вблизи восхода и захода солнца большая часть света, который мы видим, касается почти касательной к поверхности Земли, так что путь света через атмосферу настолько длинный, что большая часть синего и даже зеленого света рассеивается, оставляя солнечные лучи и облака он освещает красный цвет. Поэтому, глядя на закат и восход солнца, красный цвет более заметен, чем любой другой цвет.
Море считается синим по той же причине: вода поглощает более длинные волны красного цвета и отражает и рассеивает синий цвет, который попадает на глаза зрителя. Цвет моря также зависит от цвета неба, отраженного частицами в воде; и водорослями и растительной жизнью в воде, которая может сделать ее зеленой; или осадком, который может заставить его выглядеть коричневым.
Атмосферная перспектива
Чем дальше объект, тем чаще он кажется голубым. Например, горы на расстоянии часто кажутся синими. Это эффект атмосферной перспективы; чем дальше объект находится от зрителя, тем меньше контраста между объектом и его фоновым цветом, который обычно является синим. В картине, где разные части композиции синие, зеленые и красные, синий будет казаться более отдаленным, а красный ближе к зрителю. Чем прохладнее цвет, тем более далеким кажется.
астрономия
• Синий гигант — самый большой тип звезд. Синий сверхгигант еще больше.
голубые глаза
Голубые глаза на самом деле не содержат синий пигмент. Цвет глаз определяется двумя факторами: пигментацией радужной оболочки глаза и рассеянием света мутной средой в строме радужки. У людей пигментация радужки варьируется от светло-коричневого до черного. Появление синих, зеленых и карих глаз связано с рэлеевским рассеянием света в строме, оптическим эффектом, подобным тому, что объясняет синеву неба. Ирисы глаз людей с голубыми глазами содержат менее темный меланин, чем у людей с карими глазами, а это означает, что они поглощают менее коротковолновый синий свет, который вместо этого отображается зрителю. Цвет глаз также варьируется в зависимости от условий освещения, особенно для светлых глаз.
Голубые глаза чаще всего встречаются в Ирландии, регионе Балтийского моря и Северной Европе, а также в Восточной, Центральной и Южной Европе.Голубые глаза также встречаются в некоторых частях Западной Азии, особенно в Афганистане, Сирии, Ираке и Иране. В Эстонии 99% людей имеют голубые глаза. В Дании 30 лет назад только 8% населения имели карие глаза, хотя через иммиграцию сегодня это число составляет около 11%. В Германии около 75% имеют голубые глаза.
В Соединенных Штатах, по состоянию на 2006 год, один из каждых шести человек, или 16,6% от общей численности населения, и 22,3% белого населения, имеют голубые глаза, по сравнению с примерно половиной американцев, родившихся в 1900 году, и треть Американцы, родившиеся в 1950 году. Голубые глаза становятся все менее распространенными среди американских детей. В США мальчики на 3-5% чаще имеют голубые глаза, чем девочки.
Лазеры
Лазеры, излучающие в голубой области спектра, стали широкодоступными для общественности в 2010 году с выпуском недорогой мощной лазерной диодной технологии 445-447 нм. Раньше синие длины волн были доступны только через DPSS, которые являются относительно дорогими и неэффективными, однако эти технологии все еще широко используются научным сообществом для приложений, включая оптико-электронные, спектроскопии комбинационного рассеяния и велоциметрии частиц, из-за их превосходного качества луча. Голубые газовые лазеры также по-прежнему широко используются для голографии, секвенирования ДНК, оптической накачки и других научных и медицинских применений.