Física del color: ¿por qué los colores visibles absorben todos los colores excepto el color mismo?

Es curioso que no pueda responder a esta pregunta, pero realmente no tengo una muy buena intuición física sobre cómo funciona el color.

Sé que la luz del sol y (digamos) la luz de una bombilla es una superposición de todos los colores del espectro EM. Cuando paso esta "luz" a un prisma, las longitudes de onda más largas se separan de las longitudes de onda más cortas, lo que da como resultado un arco iris.

Sin embargo, aprendí que si algo es rojo, está absorbiendo todos/la mayoría de los colores excepto el rojo. Nuestros ojos están viendo la longitud de onda del rojo reflejado en (digamos) una camisa roja, que es de algodón con tinte rojo. Entonces, este tinte rojo "refleja" la luz roja y "absorbe" todo lo demás.

El color negro absorbe la mayoría de los colores, mientras que el blanco refleja la mayoría de los colores.

¿Qué está pasando aquí físicamente? Cuando digo "absorber" y "reflejar", ¿qué significa eso en términos de electromagnetismo?

Respuestas (2)

La respuesta a su pregunta es el anverso: asignamos un color a un objeto en función de las longitudes de onda que se reflejan en nuestros ojos (o, en el caso de los filtros, se transmiten a nuestros ojos). Eso significa que se absorben otras longitudes de onda. La absorción de longitudes de onda se basa, principalmente, en la química del objeto.

El tinte rojo aplicado a la tela de algodón es una sustancia química cuyas moléculas absorben menos luz roja que otras longitudes de onda, por lo que las longitudes de onda rojas son más intensas que otras longitudes de onda en comparación con la luz de otros objetos. Del mismo modo para objetos azules, verdes, amarillos, etc. La mayoría de los objetos de colores no absorben toda la energía de otras longitudes de onda; simplemente absorben menos de ciertas longitudes de onda, y asignamos un nombre de color basado en la mezcla modificada que llega a nuestros ojos.

De hecho, los "colores" que se rodean entre sí pueden modificar nuestra interpretación de qué color vemos. (Busque "ilusiones ópticas de color". Hay ejemplos fascinantes).

Con respecto absorba y reflect: significan exactamente lo que piensas. La energía de una onda EM se incorpora a una estructura molecular y no se libera con la misma longitud de onda (absorción) o se libera con la misma longitud de onda (reflexión o transmisión).

Esta es una respuesta genial. "sustancia química cuyas moléculas absorben menos luz roja que otras longitudes de onda" ¿Tiene algún detalle de cómo funciona esto exactamente?
Podría decir algunas frases sobre "longitud de enlace" y "resonancia" pero, francamente, una buena explicación de los detalles es más profunda de lo que puedo decir. Un buen químico o físico de espectroscopia molecular daría una mejor respuesta a esos detalles.

La confusión surge cuando uno no ha aprendido que la percepción del color y la frecuencia del color asociado son dos cosas diferentes: la primera está relacionada con la biología y la segunda con la física.

La percepción del color comienza con células retinales especializadas que contienen pigmentos con diferentes sensibilidades espectrales, conocidas como células cónicas. En los humanos, hay tres tipos de conos sensibles a tres espectros diferentes, lo que da como resultado una visión tricromática del color.

Similar a mezclar pinturas, el verde está formado por azul y amarillo, el cerebro atribuye los colores a combinaciones de frecuencias y no solo a una frecuencia. Así, uno ve verde cuando no hay frecuencia verde presente en el espectro reflejado.

La asociación única de la frecuencia con los colores del arco iris es de una manera: una frecuencia determinada se percibe como los colores del arco iris, una asociación de uno a uno. Un color dado percibido por el ojo es una asociación de muchas frecuencias a un color.

Aquí está la asociación de frecuencia a color:

arcoíris

Aquí hay un artículo de biología sobre esto.

percepción del color

Aquí se ve la asociación de muchos colores a una única frecuencia. No es sencillo. ( la rodopsina es "púrpura visual: una cromoproteína fotosensible de color rojo púrpura en los bastones de la retina que se blanquea a amarillo visual (totalmente transretiniana) por la luz, lo que estimula las terminaciones sensoriales de la retina. La falta de rodopsina produce ceguera nocturna. La vitamina A es la principal fuente de rodopsina").

Así, en lo que respecta a la física, los átomos absorben algunas frecuencias y reflejan otras de acuerdo con los niveles de energía que pueden excitarse en los átomos de la superficie, pero el color que ve el ojo es el resultado de una acumulación en la retina, por lo que ver uno color mientras que hay muchas frecuencias.