Dlaczego niebo jest niebieskie a truskawki są czerwone?

To, że niebo jest niebieskie, a trawa jest zielona wydaje nam się oczywiste. Wszystkie otaczające nas kolorowe przedmioty są dla nas czymś zupełnie naturalnym, tak naturalnym, że posiadany przez nie kolor dostrzegamy jako ich własność fizyczną. Jednak naprawdę jest zupełnie inaczej. Żaden z oglądanych przez nas przedmiotów nie posiada koloru, cały otaczający nas świat jest bezbarwny, jednak, dlaczego my go tak nie widzimy?

Odpowiedzialność za to ponosi światło oraz nasz mózg. To one współpracując ze sobą, tworzą nasz świat pełnym barw.

Światło posiada dwoistą naturę, nazywaną dualizmem korpuskularno-falowym. To właśnie dzięki tej dwoistości możemy je postrzegać zarówno jako zbiór cząsteczek nazywanych fotonami, które posiadają określoną energię, lub jako falę elektromagnetyczną posiadającą określoną częstość.

Kolory widzimy dzięki zjawiskom, jakie zachodzą pomiędzy promieniami światła a obserwowanym przez nas przedmiotem. Czyli dzięki temu, jakie dany obiekt ma właściwości absorpcyjne, rozpraszające i odbijające promieniowanie.

Światło białe, inaczej nazywane widzialnym, składa się tak naprawdę z całej gamy kolorów, które możemy zaobserwować oglądając tęczę, bądź jego rozszczepienie przy pomocy pryzmatu.

Każdej barwie, jaką widzimy odpowiada inna długość fali światła, ale jak to się dzieje, że w ogóle widzimy kolory?

Promień światła w przestrzeni biegnie sobie po liniach prostych dopóki nie natrafi na przeszkodę. Trafiając na jakieś ciało może on ulec rozproszeniu, odbiciu albo pochłonięciu przez to, na co natrafił. Większość ciał pochłania jedne długości fal odbijając inne, i to właśnie to odbite fale nadają kolory otaczającemu nas światu. Truskawki są czerwone, ponieważ od ich powierzchni odbija się światło czerwone, a wszystkie inne długości zostały pochłonięte. Tak samo dzieję się z zieloną trawą czy żółtym bananem. Każde z tych ciał pochłania część fal świetlnych a część z nich odbija, dzięki czemu widzimy kolor. A co się dzieje w przypadku całkowitego pochłonięcia lub obicia promieniowania widzialnego? Jeżeli obserwowane przez nas ciało odbija wszystkie długości fali, widzimy w nim kolor biały, natomiast, jeżeli wszystkie zaabsorbuje widzimy wówczas kolor czarny.

Ale jak to jest z niebem, dlaczego jest ono błękitne i dlaczego widać na nim białe chmury? Patrząc z dołu do góry jesteśmy przekonani, że niebo jest puste, że nie ma na mim przedmiotów, które mogłyby odbijać promieniowanie. Jednak tak naprawdę jest ono pełne cząsteczek powietrza czy wody, to właśnie te cząsteczki rozpraszają falę elektromagnetyczną, która się z nimi zderzyła, czyli zmieniają jej kierunek. Cząsteczki gazów powietrza występujące w atmosferze są bardzo małe, ich wielkość jest znacznie mniejsza niż długość fali promieniowania elektromagnetycznego, dzięki czemu jest ono rozproszone we wszystkich kierunkach. Najsilniej rozpraszają się fale krótkie, czyli fioletowe i niebieskie. Jednak niewielki zakres fioletu w widmie światła słonecznego sprawia, że niebo dla nas ma kolor niebieski. Natomiast chmury złożone są z cząsteczek pary wodnej, które przypominają wielkością długość fali padającego promieniowania, dzięki czemu cały zakres światła widzialnego rozpraszany jest jednakowo dając nam biały kolor.

Teraz już wiemy jak powstają widziane przez nas kolory, i wiemy, że każdy z nas może je widzieć inaczej.

Ale czy jesteśmy w stanie wyobrazić sobie otaczający nas świat bez kolorów?