Χρώματα 🌈
Όταν το λευκό φως του Ήλιου πέσει πάνω σε ένα γυαλί με ακανόνιστο σχήμα, σε μια σαπουνόφουσκα ή ακόμη και σε ένα διάφανο πλαστικό στυλό, βλέπουμε ξαφνικά να εμφανίζονται διάφορα χρώματα. Αυτό συμβαίνει επειδή το λευκό φως δεν είναι ένα «καθαρό» φως, αλλά σύνθεση πολλών ακτινοβολιών με διαφορετικό χρώμα η καθεμιά. Όταν αυτές οι ακτινοβολίες χωρίζονται και φαίνονται ξεχωριστά, λέμε ότι το λευκό φως αναλύεται.
Την ανάλυση του λευκού φωτός την παρατήρησε πρώτος ο επιστήμονας Newton, το 1666. Στη φύση το φαινόμενο αυτό το βλέπουμε πολύ συχνά: όταν μετά από βροχή επικρατεί ηλιοφάνεια, το φως του Ήλιου αναλύεται καθώς περνά μέσα από τα αιωρούμενα σταγονίδια του νερού που έχουν μείνει στον αέρα, και έτσι δημιουργείται το ουράνιο τόξο.
Ο Newton ήταν ο πρώτος που κατάλαβε ότι το λευκό φως δεν είναι μονοκόμματο, αλλά κρύβει μέσα του όλα τα χρώματα. Το ανακάλυψε περνώντας φως του Ήλιου μέσα από ένα γυαλί ειδικού σχήματος και βλέποντας το φως να «σπάει» σε πολλά χρώματα, ακριβώς όπως σε ένα ουράνιο τόξο.
Φτιάξε το δικό σου ουράνιο τόξο
Μπορείς να δημιουργήσεις ένα ουράνιο τόξο μόνος σου! Μια ηλιόλουστη μέρα, αφού πρώτα ζητήσεις άδεια από κάποιον μεγαλύτερο, πήγαινε σε έναν ανοιχτό χώρο με έναν σωλήνα ποτίσματος. Βεβαιώσου ότι δε θα ενοχλήσεις κανέναν, άνοιξε τη βρύση και πίεσε το δάχτυλό σου στην άκρη του σωλήνα, έτσι ώστε το νερό να πέφτει σαν βροχή. Στρέψε τον σωλήνα προς τα πάνω, ενώ έχεις την πλάτη σου γυρισμένη στον Ήλιο. Αν περιμένεις λίγο, θα δεις το ουράνιο τόξο να εμφανίζεται, αφού υπάρχουν και οι δύο προϋποθέσεις που χρειάζονται για να δημιουργηθεί: φως και νερό.
Γιατί τα αντικείμενα έχουν διαφορετικό χρώμα
Γιατί όμως τα διάφορα αντικείμενα γύρω μας έχουν διαφορετικό χρώμα το καθένα; Όταν το φωτεινό κύμα ή τα φωτόνια αλληλεπιδρούν με τα σωματίδια ενός υλικού σώματος, δεν αλλάζουν μόνο κατεύθυνση, αλλά αλλάζουν και χαρακτηριστικά. Ένα από αυτά τα χαρακτηριστικά είναι η συχνότητα του φωτός, την οποία εμείς την αντιλαμβανόμαστε ως χρώμα.
Το λευκό φως είναι σύνθεση όλων των χρωμάτων. Όταν λοιπόν το λευκό φως πέσει, για παράδειγμα, πάνω σε ένα κόκκινο αντικείμενο, το αντικείμενο απορροφά όλα τα φωτόνια εκτός από αυτά που έχουν μια συγκεκριμένη συχνότητα: τη συχνότητα που αντιστοιχεί στο κόκκινο χρώμα. Αυτά τα φωτόνια δεν απορροφώνται, αλλά ανακλώνται πάνω στην επιφάνεια του αντικειμένου και φτάνουν μέχρι τα μάτια μας. Έτσι βλέπουμε το αντικείμενο κόκκινο!
Ένα σώμα έχει μαύρο χρώμα όταν απορροφά όλα τα φωτόνια που πέφτουν πάνω του και δεν ανακλά κανένα. Αντίθετα, ένα αντικείμενο έχει λευκό χρώμα όταν δεν απορροφά σχεδόν κανένα φωτόνιο, αλλά τα ανακλά όλα.
Ένα συνηθισμένο λάθος είναι να νομίζουμε ότι τα αντικείμενα «παράγουν» το χρώμα τους. Στην πραγματικότητα, ένα αντικείμενο δεν έχει δικό του χρώμα «μέσα» του: απλώς απορροφά κάποια φωτόνια του λευκού φωτός και ανακλά άλλα. Το χρώμα που βλέπουμε είναι αυτό που το αντικείμενο ΔΕΝ απορρόφησε, δηλαδή αυτό που μας ανάκλασε.
Η σημασία των χρωμάτων στη φύση
Τα χρώματα στη φύση έχουν πολύ μεγάλη σημασία, ακόμη και για την επιβίωση των έμβιων όντων. Τα έντονα χρώματα των λουλουδιών τραβούν την προσοχή των εντόμων, βοηθώντας έτσι στη γονιμοποίηση. Οι πεταλούδες ανοίγουν τα πολύχρωμα φτερά τους για να προσελκύσουν το ταίρι τους, ενώ τα κλείνουν όταν θέλουν να περνούν απαρατήρητες.
Σε κάποια ζώα τα χρώματα του σώματος έχουν διαφορετική σημασία: λειτουργούν ως προειδοποίηση. Το έντονο κόκκινο, κίτρινο ή πορτοκαλί χρώμα μπορεί να προειδοποιεί τους εχθρούς του ζώου ότι αυτό έχει δηλητήριο, ότι δαγκώνει ή ότι έχει πολύ πικρή γεύση. Σε άλλα ζώα, αντίθετα, το χρώμα του σώματός τους ταιριάζει με τα χρώματα του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν, κάτι που τα βοηθά να κρύβονται από τους εχθρούς τους.
Στη φύση το χρώμα μπορεί να λειτουργεί με δύο εντελώς αντίθετους τρόπους: άλλοτε σαν «πινακίδα κινδύνου» που φωνάζει «μη με πλησιάζεις» με έντονα κόκκινα, κίτρινα ή πορτοκαλί χρώματα, κι άλλοτε σαν αόρατο πανωφόρι που κάνει το ζώο σχεδόν αόρατο μέσα στο περιβάλλον του.
Μικροί χρωματιστοί κόκκοι: πώς φτιάχνονται τα χρώματα
Με τη μείξη των βασικών χρωμάτων μπορούμε να «δημιουργήσουμε» όλα τα υπόλοιπα χρώματα. Αν «ανακατέψουμε» κόκκινο με κίτρινο χρώμα, φτιάχνουμε πορτοκαλί. Πολλές φορές μάλιστα δεν χρειάζεται καν να «ανακατέψουμε» τα χρώματα· αρκεί να τοποθετήσουμε πολλές μικρές κουκίδες διαφορετικών χρωμάτων η μία δίπλα στην άλλη. Επειδή οι κουκίδες βρίσκονται πολύ κοντά, το μάτι μας δεν μπορεί να τις ξεχωρίσει, και το οπτικό ερέθισμα που παίρνουμε είναι αυτό του χρώματος που προκύπτει από τη μείξη τους.
Αν κοιτάξεις με έναν ισχυρό μεγεθυντικό φακό ένα τυπωμένο βιβλίο, θα δεις, για παράδειγμα, ότι το πορτοκαλί χρώμα δεν είναι παρά ένα μίγμα πολλών μικροσκοπικών κόκκινων και κίτρινων κουκίδων.
Με παρόμοιο τρόπο δημιουργούνται τα χρώματα και στην τηλεόραση. Αν εξετάζαμε τη φωτισμένη οθόνη μιας έγχρωμης τηλεόρασης με έναν μεγεθυντικό φακό, θα βλέπαμε ότι καλύπτεται από ομάδες μικροσκοπικών κόκκων. Κάθε ομάδα περιλαμβάνει έναν κόκκινο, έναν πράσινο και έναν μπλε κόκκο. Ανάλογα με το πόσο φως εκπέμπει (ακτινοβολεί) κάθε κόκκος, το μάτι μας αντιλαμβάνεται κάθε φορά διαφορετικό χρώμα.
Κάθε χρώμα που βλέπεις σε μια έγχρωμη οθόνη τηλεόρασης δεν υπάρχει «έτοιμο» εκεί· είναι στην πραγματικότητα το αποτέλεσμα εκατομμυρίων μικροσκοπικών κόκκων σε τρία μόνο χρώματα -κόκκινο, πράσινο και μπλε- που φωτίζονται με διαφορετική ένταση ο καθένας. Το μάτι μας τα «ανακατεύει» και αντιλαμβάνεται όλα τα χρώματα που βλέπουμε στην εικόνα.