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為什麼衣服入水後顏色會變深?
織物色深度是什麼
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這個現象生活中見得太多了,只要衣服浸水,顏色就會變暗。尤其是藍色的牛仔褲,平時看起來就是淺藍色的,但是一見水就會變成深藍,感覺顏色還挺好看的。但是這裡面的物理學原理是什麼?先了解幾個簡單的概念!
透明物體、反射、折射和散射
不發光的物體靠反射發光物體的光,我們才能看到它們!但有些物體原子的最外層電子不與光發生相互作用,也就是它不吸收光,那這個物體就是我們所說的透明!當光從一個介質射入另外一個介質時會發生折射,也就是偏離原來的傳播路徑,也有部分光線會在一些比較光滑的物體表面發生反射,或者在透明物體內部發生散射作用,例如我們生活中看到的玻璃,它既能在表面反射部分光線,光線穿過時還能發生折射,其內部還有微小的散射作用,由於散射作用小,因此大部分光線會穿透玻璃。
我們生活中常見的水跟玻璃很相似,但也有不同。相同的是它們都不吸收光,能反射、折射光線,但是水的散射效果較強,例如,你拿手電筒照射水缸,整個水缸都會變亮,只有很小的光能穿過水缸,這就是因為散射作用。
還有我們都知道,天空中的雲是由微小的水蒸氣顆粒構成的,按理說水是透明的,那為什麼雲卻是白色的?還有要下大雨時,雲甚至時是黑色的?這就是因為水的微小顆粒對光具有極強的散射作用,光線不容易穿透雲朵,水顆粒越多,散射效果越強,因此最後就會出現烏雲。
不透明物體,顏色咋來的?
嚴格的說,這個世界上其實就沒有顏色,大自然不會在意自己是不是五顏六色,是不是漂亮或好看!顏色只是人類的眼睛和不同波長的光相互作用以後,在大腦裡反應出來的結果。如果沒有人類,當然也沒有顏色這個說法。
生活中我們常見的一些會發光的物體,例如白熾燈、日光燈、太陽等,其發出來的光線譜基本類似於黑體輻射,也就是說它們發出的光線覆蓋整個可見光波段,也包括無數種顏色。
大部分物體的原子會吸收光線,但不同物體的原子的口味不同,喜歡吸收的光線波長不同。例如,藍色的牛仔褲,它就喜歡吸收除了藍色以外的所用顏色的光,將不喜歡的藍色發射出來被我們眼睛看到,我們就說這個褲子是藍色的。
結合以上的知識,我們現在回答為什麼浸水的衣服顏色會加深
由於水是透明的,所以水會讓衣服看起來更黑,這讓我們感覺很奇怪。因為,水不會對硬塑膠表面產生同樣的影響。這種暗化效果是由於織物既粗糙又有吸水的特性。當光線照射到任何物體表面時,其中一些會反射回我們的眼睛。
潮溼的衣服表面有一層薄薄的水膜(由材料的粗糙度保持),這就會導致更多的反射光被彎曲(也就是發生折射)偏離了原本的路徑。而且一些光也會在水膜中發生散射效果,穿透不了水膜。折射、散射合成的效果就減少了到達我們眼睛的光量,使得布料看起來更黑。
例如,我們還說藍色的牛仔褲,當光線照射到牛仔褲的面料上時,白光的藍色光會反射到我們的眼睛,而所有非藍色的光譜都會被牛仔褲吸收。現在,如果有一層水膜覆蓋在織物的表面,光線在水膜與牛仔褲間進行多次反射。由於多重反射,牛仔褲將會吸收更多的非藍色光子,外加一些散射、折射作用,而藍色光子始終不會被吸收。因此,浸透的織物就會發出更多的藍色光線,我們就看到了深藍色的牛仔褲。
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