Оптика

Задание №18. Текстовая Качественная Задача

№2. Задание 18

ID: 00046908

Видимый свет, который человек воспринимает глазом, это электромагнитное излучение в диапазоне от 380 до 760 нм. Это то излучение, которое приходит к нам от Солнца — естественного источника света. В таблице представлены основные цвета видимой части солнечного спектра и соответствующие им длины волн.

Цвет спектра	Соответствующие длины волн (нм)
фиолетовый	380–450
синий	450–495
голубой	495–520
зелёный	520–570
жёлтый	570–590
оранжевый	590–620
красный	620–760

Рассмотрим такие функции зрения как светоощущение и цветовое восприятие. Размер зрачка регулирует световой поток, поступающий в глаз. После того, как свет попал на сетчатку, он воспринимается особыми клетками — фоторецепторами, которые реагируют на него и через зрительный нерв посылают импульс в мозг.

Сетчатка человеческого глаза состоит из фоторецепторов двух видов: колбочек и палочек. Палочки отвечают за ночное зрение и работают в условиях низкой освещённости, обладая очень высокой чувствительностью. При этом цветовое восприятие практически отсутствует — «ночью все кошки серы». Это так называемое скотопическое (палочковое) зрение.

Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они дают возможность различать цвета (так называемое фотопическое, или колбочковое зрение). Колбочки содержат три типа пигментов белкового происхождения. Один тип пигмента чувствителен к длине волны, соответствующей красному участку спектра, другой — зелёному, третий — синему. В результате суммы импульсов от трёх видов колбочек человек воспринимает определённый цвет.

На рисунке 1 представлены графики зависимости чувствительности фоторецепторов от длины световой волны при дневном освещении и в сумерках.

Яркость дорожных знаков голубого и красного цветов в разное время суток разная: если днём обе краски одинаково яркие, то на закате (в сумерках) голубая кажется более яркой по сравнению с красной. С чем это связано? Ответ поясните.

Источник: Сборник Камзеевой 2027

Решение

Цвета краски не обязаны изменяться: меняется то, как глаз воспринимает свет при меньшей освещённости.

Днём большую роль играют колбочки, которые обеспечивают цветовое зрение. Когда света мало, возрастает роль более чувствительных палочек.

По графику максимум сумеречной чувствительности находится около 515 нм, дневной — около 555 нм. У палочкового зрения максимум расположен при более коротких длинах волн. Это смещение называют эффектом Пуркинье.

Голубая часть спектра ближе к области высокой сумеречной чувствительности, а красная воспринимается значительно хуже.

Поэтому две одинаково яркие днём поверхности в сумерках кажутся неодинаковыми: голубая — более светлой, красная — более тёмной.

Это сравнение воспринимаемой яркости, а не утверждение, что палочки начинают хорошо различать цвета. Смещение максимума к 515 нм соответствует голубому участку таблицы; красный участок 620–760 нм находится далеко от него.

Ответ

В сумерках возрастает относительная чувствительность глаза к голубому свету.

Другие задания по теме «Оптика» (8)