Из какого цвета получается красный?

Красный — это основной цвет, который существует в видимом спектре света. Он находится между оранжевым и фиолетовым и имеет длину волны приблизительно 620-740 нанометров. Красный — это аддитивный основной цвет, что означает, что когда красный свет сочетается с зеленым и синим светом, могут быть созданы все другие цвета. Но откуда на самом деле берется восприятие «красности»?

Наука цветового зрения

Чтобы понять, откуда берется красный цвет, нам сначала нужно немного разобраться в том, как работает цветовое зрение человека. Цвет не является неотъемлемым свойством света или объектов — он создается нашей зрительной системой. Свет попадает на фоторецепторные клетки в наших глазах, которые содержат пигменты, чувствительные к разным длинам волн света. Существует три типа колбочек:

  • S-колбочки — наиболее чувствительны к коротким длинам волн (синий свет)
  • M-колбочки — наиболее чувствительны к средним длинам волн (зеленый свет)
  • L-колбочки — наиболее чувствительны к длинным длинам волн (красный свет)

Когда свет попадает на сетчатку, он стимулирует колбочки по-разному в зависимости от длины волны. Относительная стимуляция трех типов колбочек интерпретируется зрительной корой нашего мозга как разные оттенки. Красный свет сильно стимулирует L-колбочки, но только слабо стимулирует S- и M-колбочки. Этот паттерн стимуляции колбочек создает восприятие «красноты».

Свойства красного света

Как упоминалось выше, красный цвет находится в длинноволновой части видимого спектра, примерно между 620 и 740 нм. Он имеет более низкую частоту и энергию, чем другие видимые цвета. Вот некоторые из основных свойств красного света:

  • Диапазон длин волн: ~620-740 нм
  • Диапазон частот: ~405-480 ТГц
  • Диапазон энергий фотонов: ~1,77-2,00 эВ

Красный цвет имеет самую длинную длину волны и самую низкую частоту/энергию из всех цветов радуги. Фиолетовый и синий свет имеют более короткие длины волн и более высокие частоты и энергию. Длинная длина волны красного цвета означает, что он имеет тенденцию преломляться меньше всего при прохождении через призму по сравнению с другими цветами.

Где красный цвет находится в цветовом спектре

Вот таблица, показывающая, где красный цвет находится в видимом цветовом спектре:

Цвет Диапазон длин волн (нм)
Фиолетовый 380-450
Синий 450-495
Зеленый 495-570
Желтый 570-590
Оранжевый 590-620
Красный 620-740

Как вы можете видеть, красный занимает длинноволновую часть видимого спектра, а фиолетовый — коротковолновую. Различные длины волн света из этого спектра позволяют нам воспринимать все цвета радуги.

Где мы видим красный цвет в природе

Красный цвет часто встречается в природе, как у растений, так и у животных. Вот некоторые распространенные природные проявления красной окраски:

  • Птицы-кардиналы имеют ярко-красное оперение
  • У красных роз и пуансеттий красные лепестки
  • Клубника и вишня красные, когда созревают
  • Красные закаты случаются, когда солнечный свет проходит через большую часть атмосферы
  • Кровь красная из-за белка гемоглобина
  • Осенние листья становятся красными, когда разрушается зеленый хлорофилл

Красный цвет обычно возникает из-за пигментов на поверхности объектов, которые сильно поглощают другие длины волн, отражая в основном красный цвет для наших глаз. Например, красные антоциановые пигменты в клубнике поглощают зеленый и синий свет, оставляя в основном красный для отражения.

Как красные пигменты получают свой цвет

Красные пигменты, подобные тем, что содержатся в растениях, животных, красках, красителях и минералах, получают свой насыщенный цвет благодаря своему химическому составу, который позволяет им поглощать определенные длины волн света больше, чем другие. Вот некоторые распространенные красные пигменты и то, как их структуры придают цвет:

  • Антоцианы — водорастворимые растительные пигменты, которые кажутся красными из-за резонансной стабилизации их сопряженного хромофора.
  • Ликопин — красный каротиноидный пигмент, содержащийся в томатах.
  • Гемоглобин — содержит гемовую группу с сопряженной цепью, которая сильно поглощает зеленый свет.
  • Кадмиевый красный — неорганический пигмент, изготовленный из кадмия, который поглощает синий/зеленый свет.
  • Вермиллион — соединение сульфида ртути, которое при тонком измельчении отражает в основном красный цвет.

Во всех этих случаях красный цвет возникает в результате избирательного поглощения определенных длин волн света молекулярной или кристаллической структурой пигмента. Это оставляет в основном красный свет, который отражается обратно к нашим глазам.

Как работают красные красители и краски

Красные красители и краски работают, пропуская или отражая в основном красные длины волн, поглощая большинство других видимых длин волн. Вот некоторые распространенные красные красители и как они работают:

  • Красный Allura AC — синтетический красный азокраситель, используемый в пищевых продуктах. Поглощает зеленый/синий свет.
  • Родамин B — красный флуоресцентный краситель, используемый в качестве трассирующего красителя и красителя. Имеет сопряженную структуру, которая пропускает красный цвет.
  • Конго красный — натриевая соль бензидиндиазо-бис-1-нафтиламин-4-сульфоновой кислоты. Сильно поглощает зеленый и синий свет.

И некоторые распространенные красные пигменты краски:

  • Кадмиевый красный — неорганический пигмент, который сильно поглощает синий/зеленый свет.
  • Нафтоловый красный — органический пигмент с красным диазокрасителем. Поглощает синий/зеленый.
  • Оксид железа — минеральный пигмент на основе оксида-гидроксида железа, который отражает в основном красный и инфракрасный свет.

Избирательно пропуская или отражая красные длины волн, эти красители и пигменты кажутся нашим глазам интенсивно красными.

Как красный свет влияет на нас

Красный свет имеет несколько интересных эффектов на здоровье человека, настроение, поведение и многое другое. Вот несколько способов, которыми красный свет может влиять на людей:

  • Увеличивает частоту сердечных сокращений и артериальное давление из-за стимуляции симпатической нервной системы.
  • Повышает бдительность, внимательность и возбуждение.
  • Связан с повышенным аппетитом и импульсивностью.
  • Используется в светотерапии для лечения сезонных аффективных расстройств и кожных заболеваний.
  • Делает еду более привлекательной и сладкой.

Таким образом, хотя красный цвет имеет самую низкую световую энергию в радуге, он оказывает мощное воздействие на тело и разум человека. Поэтому воздействие красного света следует тщательно контролировать в зависимости от контекста.

Значение красного цвета в человеческой культуре

Красный цвет имеет большое символическое значение в человеческих культурах по всему миру. Вот некоторые значения и общие ассоциации красного цвета:

  • Опасность, осторожность, остановка
  • Любовь, страсть, романтика
  • Жар, огонь, гнев
  • Волнение, интенсивность, скорость
  • Кровь, война, насилие
  • Удача и празднование (в некоторых азиатских культурах)

Красный цвет вызывает у людей сильные эмоции и символизм в зависимости от контекста. Он обычно используется на флагах, знаках, в одежде и рекламе для передачи различных значений.

Заключение

Подводя итог, красный — это основной цвет с самой длинной видимой длиной волны, который сильно стимулирует наши колбочки фоторецепторов L. Он занимает длинноволновую часть видимого спектра. Красный цвет обычно появляется в природе из-за пигментов, которые поглощают другие длины волн, оставляя в основном красный для отражения. Краски, краски и свет красного цвета могут оказывать значительное воздействие на людей. А красный несет в себе много культурной символики, связанной со страстью, опасностью и многим другим. Так что в следующий раз, когда вы увидите что-то красное, подумайте обо всей увлекательной науке и восприятии, которые определяют его прекрасный цвет.