Адитивна природа забарвлення

В результаті взаємодії світла із мінералом, відбувається селективне (вибіркове) поглинання світла. Мінерал забарвлюється в колір, що додатковий (адитивний) до поглинутого. Особливості пропускання та поглинання світла мінералами вивчаються методами оптичної спектроскопії. На оптичних спектрах показана частка поглинутого кристалом випромінювання. Розуміння кольору – це інтерпретація спектру.Якщо мінерал пропускає/відбиває тільки випромінювання певної смуги спектру, а інші промені поглинаються, тоді людське око сприймає певний колір. Наприклад, зелений колір смарагду (різновидність берилу) відповідає пропусканню світла в довжинах хвиль від 5000 до 5500 Å, багряно-червоний колір рубіну (відміна корунду) відповідає пропусканню суміші двох смуг спектру: червоно-оранжевої (~ 6000-7000 Å) і синьої (~4400-4800 Å). Рожевий колір нікеліну NiAsзумовлений виразним поглинанням світла в смузі ~ 4000-5000 Å на фоні загального високого відбиття.

Світлове випромінювання різного спектрального складу може створювати одинакове колірне враження. Існує декілька пар монохроматичних променів і безмежне число комбінацій, які при складуванні у певних співвідношеннях інтенсивностей створюють сумарне враження білого кольору (адитивне змішування). Два кольорових випромінювання, сумарний вплив яких на око викликає відчуття білого кольору, називаються доповнюючими один стосовно другого. Такі пари монохроматичних променів можна визначити за кривою на рис. 11.31а.

а	б
Рис. 11.31. Схеми, що ілюструють адитивну (доповнюючу) природу кольору. а) крива, що показує доповнюючі кольори – пари монохроматичних променів, що можуть бути взяті як доповнюючі до білого; б) колірний трикутник субтрактивного змішування кольорів. Пояснення в тексті.

Субтрактивно (диференціально) змішуючи два барвники отримуємо суміш нового кольору, що є різницею пропускання (відбиття) від білого кольору. Наприклад суміш жовтої та синьої фарби має зелений колір. Це схематично можна записати наступним чином:

білий – [жовтий+синій] = зелений

тобто, жовтий барвник поглинає синьо-фіолетову частину спектру, а синій – оранжево-червону. Залишок білого кольору є зеленим. Адитивний (додатковий до поглинутого) колір є зеленим. Адитивні кольори легше всього визначати за «колірним трикутником» (рис. 11.31б). Суміш трьох барвників червоний + синій + жовтий є чорною, повністю поглинає світло. Суміш червоного і жовтого дає оранжевий колір. Із цього трикутника видно, що фіолетове забарвлення виникає при поглинанні жовтої частини спектру світла, що проходить через речовину, а зелена – при поглинанні червоної частини спектру. Якщо ж початково в світлі була відсутня жовта чи зелена складова, забарвлення буде іншим, навіть чорним. Кольори вершин трикутника і його протилежних сторін є доповнюючими до білого; їх адитивне змішування призводить до зникнення забарвлення, така суміш буде безбарвною, білою.