Nyitóoldal   |   SZÍN  |   SZÍNKOMMUNIKÁCIÓ   |   Tartalom 
 
 
 
 
1.4.1.1.

Optikai tulajdonságok
 
 
A fény és anyag találkozása különböző optikai jelenségeket eredményez:
fényvisszaverődést (reflexió)
fényáteresztést (transzmisszió)
fényelnyelést (abszorpció)

Fény és anyag találkozása
Fényvisszaverődés, reflexió Fényelnyelés, abszorpció
Fényáteresztés, transzmisszió


Anyagtól függően e jelenségek együtt is megjelenhetnek. Az anyag optikai tulajdonsága meghatározza színhatását, számos különleges szín ennek függvényében jön létre.
(Király 1977:18; Majoros 1998:16; Bálint 1966:30)


Fényvisszaverődés (tükröződés, reflexió)


A tükröző felület ...
az optikai törvényeknek megfelőlen szabályosan veri vissza a fényt, ilyen a tükör (foncsorozott üveg, fém, csiszolt hematitkő). A teljes visszaverődés esete.

Színes tükröző felületről a visszaverődő fény sajátos színkeveredést hoz létre, mely egyszerre optikai és szubtraktív, pl. a piros autó karosszériáján tükröződő kék ég bíboras rózsaszínt eredményez.

Tükröződés
A magasfényű piros karosszérián a kék ég tükröződése
bíboras rózsaszínt eredményez
Kép forrás:
http://vk.com/fgdfgdfgdfgdffff


A csillogó felület ...
egy bizonyos irányba erősebben szórja a fényt, ha innen nézzük, a (fém, üveg, mázas kerámia, egyes műanyagok) felülete megcsillan. Ez a részleges visszaverődés esete, a fénysűrűség és a szín a nézés irányától függ. A fényes felület mindig teltebb színűnek látszik mint a matt, még ha azonos pigmenttől származik is a színe, – ezért is igen kedvelt a fényezett, csiszolt, lakkozott anyag.

Anyagok fényvisszaverése
Tükröző (balra);   Csillogó (középen);   Matt (jobbra)
A felső képsor fényvisszaverési modellje:
A bal oldalról beeső fény visszaverődése különböző
felületi minőségek esetén (tükröző, csillogó, matt)



Fényáteresztés (transzmisszió)

Az anyag lehet átlátszó és áttetsző, vagyis benne a fény áthatolásának mértéke és módja különböző. Mindkét esetben lehet színtelen vagy színes az anyag. A fényáteresztés mértéke az anyag vastagságától is függ.

A színes réteg és a tárgyak színe szubtraktív keveréket alkot.

Fényáteresztés
Átlátszó és áttetsző üvegek


A színtelen-átlátszó ...
anyag (víz, üveg, plexi, fólia) átengedi a ráeső fény több mint 90%-t. A színes-átlátszó anyag a fénynek ennél sokkal kisebb hányadát bocsátja át (vörösbor, zöld palack, színes fólia), az ilyen anyagon átnézve a tárgyak kontúrját még élesen látjuk.


Átlátszó anyag
Színtelen és színes üveg (szimuláció)


Az áttetsző ...
anyag részben átengedi, részben diffúz módon szórja a fényt (tejüveg, egyes folyadékok, műanyagok, fátyolszerű kelme). Átnézve rajta a tárgyak kontúrja elmosódottan látszik, az áteső fény erősen szórt.

Áttetsző anyag
Színtelen és színes üveg, diffúz módon szórja a fényt (szimuláció)


A kristályok optikai osztályozásánál megkülönböztetik az átlátszatlan és az opak anyagot. Néhány anyag, bár átlátszatlan, de vékony metszete átengedi a fényt: ilyen pl. a márvány és az alabástrom (a márvány teljesen átkristályosodott mészkő, az alabástrom pedig kristályos gipszkő.) Az opak viszont vékony metszetében sem enged át fényt, ilyen pl. a pirit. (Bauer J. 1989:23)


Ráeső és áthatoló fény
Néhány anyag –jellemzően a kristályos szerkezetűek– más színt mutatnak ráeső fényben és mást áthatoló (áteső) fényben.

Ráeső és áthatoló fény
Ráeső fényben az anyag színe Ugyanaz az anyag más színt
mutat, ha áthatol rajta a fény


Például ha egy vékony alabástrom- vagy márványlapot tartunk a (természetes) fény és a szemünk közé, akkor sárga, ráeső fényben pedig fehér. (Ld. még Lükurgosz-kehely, alább)

Ráeső és áthatoló fény
Márványlapokkal burkolt modern templom Meggenben (Svájc).
A homlokzat fehér, a belső térben élénk sárga és narancs,
mert a külső fények áthatolnak a vékony márványlapon.
Kép forrás:
http://www.ateliersiebold.ch/an/rubrique.php?id_fiche=225&type_ouvrage=
tous&annee_debut=tous&id_rubrique=16&desc=0



Térbeli szín
Gáznemű anyagok is lehetnek színesek v. színezettek: láng, füst, köd, gőz, ezeket nevezik térbeli színeknek. A színhatás függ az anyag sűrűségétől és a színezőanyag mennyiségi arányától, így lehet átlátszó, áttetsző vagy átlátszatlan is.
(Eckstut 2013:103; Bálint 1966:37)

Térbeli szín – gáznemű anyagok
Színes lángok Színes füst

A láng színeit különböző vegyületekkel érik el, ezeket használják a tűzijátékoknál is: a vöröshöz stronciumot (Sr) és ennek vegyületeit használják; a narancshoz kálcium (Ca); a sárgához nátrium (Na); a zöldhöz bárium (Ba); a kékhez réz (Cu); a fehérhez pedig alumínium (Al), magnézium (Mg), titánium (Ti) vagy antimon (Sb) vegyület szükséges.
(Pyrotechnic colorant)


Fényelnyelés (abszorpció)

Átlátszatlan ...
(tömör) anyaga van tárgyaink többségének, ez a színétől függően nyeli el ill. veri vissza a ráeső fény megfelelő részét. Optikai megjelenése lehet magas-, közepes- és tompafényű, továbbá selyemfényű, zsírfényű, fémfényű, gyöngyházfényű, üvegfényű, szurokfényű, gyantafényű, viaszfényű stb. – a nyelvben metaforikus szókapcsolattal próbáljuk érzékeltetni a felületi jelleget.
» Szelektív fényelnyelés

Ha az anyag diffúz módon veri vissza a fényt, melynek nincs kitüntetett iránya, akkor az matt (fénytelen, csillogásmentes) felület. A matt anyag felületének mikroszkopikus felső rétege egyenetlen, világossága és színe nem függ a nézés irányától, és –amennyiben nem plasztikus a tárgy– minden pontból egyforma fényűnek látszik. A plasztikus, matt tárgyakon a ráeső fény nem csillan meg, csak elmosódott fényfolt látszik a legvilágosabb (a fényforráshoz legközelebb eső) ponton. (Képet ld. fent: Anyagok fényvisszaverése) (Majoros 1998)

A matt anyag különleges fajtája a természetben gyakran előforduló hamvas felület (gyümölcshéj, virágszirom, levél, lepkeszárny), melyet okozhat vékony viaszréteg, apró bolyhok, szálak, zúzmara vagy más anyagszerkezet. Ezekről a fény diffúz módon verődik vissza, és a felület finom egyenetlensége tompa, bársonyos fényperemet idéz elő. A hamvas anyag kényes, csak ép és friss felületen látható.
» Hamvas színek


Hamvas anyagok
Tompa, bársonyos fényperem


A különböző optikai karakterek átmeneti vagy együttes előfordulására is van példa: e különleges anyagok külső felületének egy mikroszkopikus vékony rétege olyan szerkezetű, hogy visszaveri a belső rétegeibe jutó fényt. A reflektált fények interferálódnak (azaz erősítik, gyengítik vagy kioltják egymást), így jön létre az irizáló, gyöngyházfényű, adularizáló, opalizáló anyag különös „színjátszása”, továbbá számos élőlény (madár, lepke) csillogó színe. Ezekből az anyagokból –nemes fényük, csillogásuk és élénk színük miatt– dekoratív ékszerek, luxus- és dísztárgyak is készülnek. (Bauer J. 1989; Eozin (máz))

Különleges anyagfelületek
Opál -
opalizáló anyag
Holdkő -
adularizáló anyag
Eozinmázas szobor -
irizáló anyag
(Pécs, Zsolnay-kút)

Irizáló anyagok színe
Gyöngyházból álló felület A fény behatol az anyag külső
rétegébe és különböző mélységből verődik vissza
Kép forrás:
http://www.hoteldesigns.net/
industrynews/image_14936.html
 



Színesfémek és ötvözeteik

A nemesfémek (arany, ezüst, platina) ritkaságuk, fémes csillogásuk, anyagminőségük és egyéb –fizikai, kémiai, szimbolikus– tulajdonságaik miatt ősidők óta kedvelt és kultikus tisztelettel övezett anyagok.

A fémek többsége akromatikus (szürke, szürkésfehér), határozott színe csak az aranynak és a réznek van. Az arany puha és könnyen kopik, ékszerek számára is általában ötvözetet készítenek.

A karát az ötvözés arányát jelzi: a 24 karát a 100% aranytartalmú fém (24/24), a 18 karát 75% ötvözetet (18/24), stb. Az ékszerek általában 18 karátosak.

Leggyakrabban ezüsttel és rézzel ötvözik az aranyat, az előbbi fehéres, az utóbbi rózsaszínes fémszínt hoz létre. A háromféle fém együtt, különböző arányban (tömeg%) a sárga különböző árnyalatait eredményezi, ahogy az alábbi diagramról leolvasható:

Arany-ezüst-réz ötvözetek színei
Háromalkotós rendszer: arany, ezüst és réz különböző tömegszázalékban való ötvözetei
Kép forrás:
http://hu.wikipedia.org/wiki/Arany

A fehérarany (mely nem azonos a platinával), ötvözőanyaga az ezüst mellett lehet nikkel, cink vagy palládium.
(Hall C. 1995:48)

Más fémekkel különleges aranyszínek nyerhetők:
kék arany: 75% arany (Au) – 25% vas (Fe)
kék arany: 46% arany (Au) – 54% indium (In)
bíborlila arany: 80% arany (Au) – 20% alumínium (Al)
fekete arany: 75% arany (Au) – 25% kobalt (Co).

Aranyötvözetek színváltozatai
Különböző színű aranyötvözetek

A színesfémek ötvözetei a színkeverés sajátos esetei. Az arany-ezüst-réz ötvözetek megközelítőleg szubtraktív színeket eredményeznek, (vagyis mintha ilyen színű festékeket kevertünk volna össze), de a többi fémmel való ötvözet színe már tisztán a kémia törvényei szerint jön létre.

Az arany-kolloid színei
Fizikai és vegyi folyamatok játsszanak szerepet egy másik „aranyszín” létrejöttében is. A kolloid* állapotban lévő anyagok meglepő színváltozásokat mutatnak: a kolloid arany rubinvörös, a kolloid réz sötétvörös. Az ultramarin ragyogó kék színét a kolloid kén okozza, a kén természetes állapotban élénksárga. Az évezredek óta használt különleges minőségű kínai tus kolloid állapotban lévő szén. A kolloid anyagok színe függ az eloszlás (diszperzitás) fokától is.
*kolloid: olyan oldat, melyben a fém részecskék mérete 1-100 millimikron közé esik.
(Hruska 1956:215).

A szép mélyvörös, ún. Cassius*-bíbor az aranykolloid és ón-klorid elegyéből állítható elő, a szín függ az összetevők arányától. Üveg, porcelán és zománc színezésére már több száz éve használták, újra felfedezése a 17.században történt. Az üvegfajta angol neve: ruby glass (rubinüveg), színe pedig cranberry red (vörös áfonya szín). (Purple of Cassius)
*Andreas Cassius, német orvos (17.sz.)

Cassius-bíbor
Német üvegkehely, 17.sz. Modern üvegpoharak
Kép forrás:
1. http://www.cmog.org/article/gold-ruby-glass
2. https://www.etsy.com/listing/62096505/strawberry-red-vintage-ruby-glass


Sokáig megfejtetlen színjelenséget produkált egy majdnem 2000 éves tárgy, a Lycurgus (vagy Lycurgos vagy Lükurgosz)-kehely, ami Rómában vagy Alexandriában készült. A ráeső fényben zöld kehely vörössé változik, ha szemből világítják meg, vagy fényforrást helyeznek a kehely belsejébe. Mint kiderült, az üvegbe 50-70 nanométer átmérőjű arany és ezüst részecskéket kevertek. (Lényegében hasonló elvet alkalmaznak a modern nano- vagy vékonyréteg-technológiában.) (Lycurgus Cup)

Lükurgosz-kehely – ókori nanotechnológia
Ráeső fénnyel megvilágítva Szemből megvilágítva,
áthatoló fényben
Kép forrás:
http://www.ancient-origins.net/news-history-archaeology/1600-year-old-
goblet-shows-romans-used-nanotechnology-00793



Lumineszcencia

Egyes ásványok UV sugarak hatására világítanak: fluoreszkálnak. Ha pedig az UV sugár kikapcsolása után is világítanak egy ideig (utóvilágítás), akkor foszforeszkálásnak nevezik a jelenséget. Ezek (és néhány más, itt nem tárgyalt, de hasonló fényjelenség) közös neve a lumineszcencia.
Az utóvilágítás jelenségen alapul a hagyományos CRT monitorok képmegjelenítése.

A fényjelenségeket nem kíséri hősugárzás, ezért „hideg fénynek” is nevezik, rövid magyarázata pedig: ezek az anyagok különböző (UV, hő, mechanikai, kémiai, elektromos) energiafajtákat nyelnek el és fénnyé alakítják, mivel az anyag atomjai gerjesztett elektron-állapotba kerülnek.
(Bauer J. 1989:26; Lukács 1982:314; Luminescence)

Lumineszcens kristály
Fluoritkristály természetes- és UV-fényben. Az anyag melegítés hatására is fényt bocsát ki.
Kép forrás:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fluorine_et
_gal%C3%A8ne_sous_UV_%28Angleterre%29.JPG

A köznyelvben foszfor-, neon- vagy UV színűnek nevezett anyagok, festékek igen telített, szinte világító színek, létrejöttük rövid magyarázata: a speciális anyag elnyeli a napfény (nem látható) ultraibolya sugárzását, és (látható) fénnyé alakítva bocsátja ki. (High Visibility Garment)

Lumineszcens anyagok
Biztonsági mellények „világító” színű anyagból
Kép forrás:
http://www.promotions.net/products/name/yoko-hi-vis-waistcoat-
yellow/product_id/30140011?size=0&start=

Veszélyes körülmények között dolgozók számára ilyen feltűnő színű (high visibility) anyagból készülnek mellények és segédeszközök.

Felhasznált és ajánlott irodalom:

Arany - Wikipedia

Bálint – Hruska – Murányi – Sebestyén:
Bevezetés a színdinamikába

Bauer J. – Bouska – Tvrz: Drágakőkalauz

Bernolák:
A fény

Eckstut – Eckstut:
The Secret Language of Color

Eozin (máz) - Wikipedia

Hall, C.:
Drágakövek

High Visibility Garment

Hruska:
Általános színtan és -színmérés

Király:
Általános színtan és látáselmélet

Lukács:
Színmérés

Luminescence - Wikipedia

Lycurgus Cup – Wikipedia

Majoros:
Belső terek világítása

Purple of Cassius - Wikipedia

Pyrotechnic colorant - Wikipedia

Szilvitzky:
A látás élménye, 77.p.

Transparency and translucency - Wikipedia

Optikai tulajdonságok
« Anyag és színe
Anyagstruktúra »
65.
Nem kereskedelmi oldal    |   Non-commercial website
Erről a weboldalról  |  Tartalom (Site map)  |  Magamról  |  Jogi nyilatkozat  |  Email  | 
Utolsó tartalmi frissülés: 2015.06.30.