과학과 자연의 흰 색

흰색은 빛의 모든 가시 파장을 완전히 반사하고 산란시키기 때문에 가장 밝은 색상이며 무색 (색조가 없음)입니다. 그것은 신선한 눈, 분필 및 우유의 색이며 검은 색의 반대입니다.

고대 이집트와 고대 로마에서 여사 제는 순결의 상징으로 흰 옷을 입고 로마인은 시민권의 상징으로 하얀 토가를 입었습니다. 중세 시대와 르네상스 시대에 하얀 유니콘은 순결을 상징했으며 하얀 양고기 희생과 순결을 상징했습니다. 그것은 프랑스 왕들의 왕실 색이었고, 러시아 남북 전쟁 (1917-1922) 동안 볼셰비키에 반대하는 군주제 운동이었다. 그리스와 로마의 성전은 흰 대리석으로 뒤덮 였고 18 세기에 신고전주의 건축의 출현으로 화이트는 새로운 교회, 수도원 및 기타 정부 건물의 가장 보편적 인 색으로 변했습니다. 그것은 또한 근대성과 단순성의 상징으로 20 세기 현대 건축물에서 널리 사용되었습니다.

유럽과 미국에서 진행된 조사에 따르면 흰색은 색채가 완벽 함, 선량함, 정직성, 청결감, 시작점, 새롭고 중립성 및 정확성과 가장 관련이있는 것으로 나타났습니다. 흰색은 거의 모든 세계 종교에서 중요한 색입니다. 로마 카톨릭 교회의 대표 인 교황은 순결과 희생의 상징으로 1566 년부터 흰색을 입고있다. 이슬람과 일본의 신도 (Shinto) 종교에서는 순례자들이 착용합니다. 그리고 인도의 브라만족에 의해. 서양 문화와 일본에서 흰색은 순결과 순결을 상징하는 가장 일반적인 웨딩 드레스 색상입니다. 많은 아시아 문화에서 흰색은 애도의 색이기도합니다.

어원
흰색이라는 말은 오래된 영어를 계속합니다. 궁극적으로는 일반적인 게르만주의 χwītaz도 OHG (h) wîz, hvítr, Goth에 반영됩니다. ƕ. 뿌리는 궁극적으로 Proto-Indo-European 언어 * kwid-에서 산스크리트어 śveta에서 “백색 또는 밝은”및 Slavonic světŭ “light”에서 또한 살아남습니다. 흰색을 가리키는 아이슬란드 어 단어 hvítur는 hvítr이라는 단어의 Old Norse 양식에서 직접 파생되었습니다. 일반적인 게르만 사람은 또한 백색을위한 Romance 낱말을위한 근원을 제공 한 * blancus로 늦은 라틴어로 빌린 * blankaz ( “백색, 밝은, 눈부신”) 낱말이 있었다 (카탈로니아 어, Occitan 및 프랑스 블랑, 스페인어 blanco, 이탈리아어 bianco , 갈리시아 포르투갈어 branco 등). 흰색의 반의어는 검은 색이다.

일부 비 유럽 언어에는 흰색에 대한 다양한 용어가 있습니다. 이뉴잇 족의 언어는 7 가지 다른 뉘앙스의 흰색에 대해 7 가지 단어가 있습니다. 산스크리트어는 밝은 흰색, 치아의 흰색, 백단향의 흰색, 가을 달의 흰색, 은색의 흰색, 젖소의 흰색, 진주의 흰색, 햇빛의 광선의 흰색을 나타내는 구체적인 단어를 가지고 있습니다. 별빛의 흰색. 일본어에는 밝기 또는 둔감에 따라 또는 색상이 불활성 또는 동적 인 경우 6 가지 단어가 있습니다.

과학적 이해 (컬러 과학)
눈에 들어오는 빛이 세 가지 유형의 색 민감성 원추 세포를 거의 같은 양으로 자극 할 때 빛은 사람의 시각 시스템에 의해 흰색으로 인식됩니다. 빛을 발산하지 않는 재료는 표면이 확산 된 방식으로 대부분의 빛을 반사하면 흰색으로 보입니다.

백색광
1666 년, Isaac Newton은 프리즘을 통과 한 다음 두 번째 프리즘을 사용하여 백색광을 합성 색상으로 분해 할 수 있음을 보여주었습니다. 뉴턴 이전에 대부분의 과학자들은 흰색이 빛의 기본 색이라고 믿었습니다.

백색광은 태양, 별, 또는 형광 램프, 백색 LED 및 백열 전구와 같은 지구적인 소스에 의해 생성 될 수 있습니다. 컬러 텔레비전이나 컴퓨터의 화면에서 흰색은 빛의 기본 색상 인 적색, 녹색 및 파란색 (RGB)을 최대 강도로 혼합하여 생성됩니다.이 과정을 첨가 혼합 (아래 이미지 참조)이라고합니다. 백색광은 예를 들어 적색 및 시안 레이저 또는 황색 및 청색 레이저로부터의 광을 혼합함으로써 2 개의 파장만을 갖는 광을 사용하여 제조 될 수있다. 그러나이 조명은 오브젝트의 컬러 렌더링이 크게 왜곡 될 것이므로 실제 적용은 거의 없습니다.

광 스펙트럼이 매우 다른 광원이 유사한 감각 경험을 가져올 수 있다는 사실은 빛이 시각 시스템에 의해 처리되는 방식 때문입니다. 두 가지 다른 스펙트럼 파워 분포에서 발생하는 한 가지 색상을 메타 메리 엄이라고합니다.

백색광을 방출하는 많은 광원은 거의 모든 가시 파장 (태양 광, 다양한 색온도의 백열등)에서 빛을 방출합니다. 이것은 백색광이 “모든 색상”또는 “모든 가시 파장”의 혼합으로 정의 될 수 있다는 개념을 유도했습니다. 이 널리 퍼진 아이디어는 오해이며 원래 뉴턴이 햇빛이 가시 광선을 가로 지르는 파장을 가진 빛으로 구성된다는 것을 발견했다는 사실에서 비롯되었을 것입니다. “모든 색상”이 백색광을 생성하기 때문에 흰색은 “모든 색상”으로 이루어져야한다는 결론은 오해의 원인 일 수있는 결과를 확인하는 일반적인 논리적 오류입니다.

광원의 스펙트럼 분포의 범위는 흰색으로 인식 될 수 있습니다. “백색광”의 고유하고 독특한 사양은 없습니다. 예를 들어, “흰색”전구를 구입할 때 2700K, 6000K 등으로 분류 된 조명을 구입하면 매우 다른 스펙트럼 분포를 갖는 빛을 생성 할 수 있습니다. 그렇다고해서 조명하는 물체의 색상을 식별 할 수는 없습니다 .

흰색 물체
색각은 서로 다른 물체를 색으로 구분할 수있게합니다. 그렇게하기 위해, 광속의 다양한 (희끄무레 한) 스펙트럼 분포들 사이에서 조명이 변화 할 때 색 불변성은 물체의 감지 된 색을 상대적으로 변화시키지 않을 수있다.

같은 원리가 사진 및 영화 촬영에서 사용되며, 흰색 점의 선택은 다른 모든 색 자극의 변형을 결정합니다. 흰색 점의 변경 또는 조작을 통해 드레스와 같은 일부 착시 현상을 설명 할 수 있습니다.

“백색광”에 대한 독창적 인 사양은 없지만 실제로는 “백색 물체”또는보다 구체적으로 “백색 표면”의 고유 한 사양이 있습니다. 완벽하게 흰색 표면은 빛의 파장 또는 스펙트럼 분포에 관계없이 흡수하지 않고 모든 가시 광선을 확산 반사 (산란)합니다. 입사광을 흡수하지 않으므로 흰색은 가장 가벼운 색상입니다. 반사가 확산되지 않고 오히려 반사적이라면, 이는 백색 표면보다는 거울을 기술한다.

모든 파장에서 입사광의 100 % 반사는 균일 한 반사율의 형태이므로 흰색은 무채색이며 색상이없는 색상을 의미합니다. 완벽한 디퓨저에 의해 생성 된 색 자극은 광원이 매우 반음계 인 것으로 보이는 경우를 제외하고는 일반적으로 모든 광원에 대한 무채색 자극으로 간주됩니다.

색 불변은 색채 적응에 의해 달성됩니다. 국제 조명위원회 (International Commission on Illumination)는 흰색을 ( “적응 된”) “보는 사람의 환경에 적응 된 색채가 완벽하게 무색이며 휘도 계수가 단일라고 판단 할 수있는 색 자극”이라고 정의합니다. 적응 된 백색은 장면 내의 상이한 위치에서 상이 할 수있다.

왜 눈과 구름과 해변이 백인인지
석영과 석회석은 햇빛을 흡수하거나 흡수하지 않기 때문에 석영 또는 침식 된 석회석이 많은 모래가있는 해변도 흰색으로 보입니다. 열대 하얀 모래 해변은 조그마한 조개 껍질에서 파동의 작용으로 미세한 모래에 이르기까지 많은 양의 흰색 탄산 칼슘을 함유하고 있습니다.

눈은 공기와 작은 얼음 결정이 섞인 것입니다. 하얀 햇빛이 눈에 들어 오면 흡수되는 스펙트럼은 거의 없습니다. 거의 모든 빛이 공기와 물 분자에 의해 반사되거나 흩어 지므로 눈은 태양 빛의 흰색으로 보입니다. 때로는 얼음이 산산이 부서지기 전에 빛이 반사되어 눈이 반짝이는 것처럼 보일 때가 있습니다.

빙하의 경우, 얼음은 더 단단히 함께 압축되고 공기가 거의 포함되지 않습니다. 햇빛이 얼음 속으로 들어 오면 빨간색 스펙트럼의 더 많은 빛이 흡수되므로 흩어져있는 빛은 푸른 빛을.니다.

구름은 얼음과 같은 이유로 흰색입니다. 그들은 공기와 섞인 물방울이나 얼음 결정으로 이루어져 있고, 빛을 거의 들이지 않으며, 대부분의 빛이 산란되어 눈에 흰색으로 보입니다. 위의 다른 구름의 그림자는 구름을 회색으로 보이게 만들 수 있고 일부 구름은 구름 바닥에 그림자가있을 수 있습니다.

마우나 케아는 하와이의 하얀 산을 의미하며, 몽블랑은 프랑스어로 하얀 산을 의미합니다. 장백산은 말 그대로 영원히 하얀 산을 의미하며 중국과 한국의 국경을 표시합니다.

화이트 소재
분필은 광물 방해석 또는 탄산 칼슘으로 만들어진 일종의 석회암입니다. 원래는 Coccolithophore라고 불리는 작은 미생물의 비늘이나 판처럼 바다 밑에 퇴적되어있었습니다. 그것은 동굴 회화에서 선사 시대 예술가들이 사용한 최초의 백색 안료였습니다. 오늘날 칠판에 사용되는 분필은 보통 석고 또는 황산 칼슘으로 만들어지며, 분말은 막대기에 눌러 넣어집니다.

비안 코 디 산 조반니 (Bianco di San Giovanni)는 르네상스 시대에 사용 된 안료로, 15 세기의 화가 세니 노 세니 니 (Cennino Cennini)가 묘사했다. 그것은 칼슘 수산화 칼슘과 탄산 칼슘으로 만든 분필과 비슷합니다. 그것은 분말로 만들어진 건조한 석회로 만들어졌고, 물이 매일 바뀌면서 8 일 동안 물에 담궈졌습니다. 그것은 케이크로 만들어졌고 햇볕에 말랐다.

리드 화이트는 기원전 4 세기에 생산되었습니다. 이 과정은 Pliny the Elder, Vitruvius 및 고대 그리스 작가 Theophrastus가 설명되어 있습니다. 식초로 채워진 별도의 구획이있는 진흙 냄비에 납 조각을 넣었다. 냄비는 암소에 가까운 선반에 쌓여있었습니다. 식초와 소똥의 섞인 연기가 납을 탄산 납으로 부식 시켰습니다. 그것은 한 달 이상 걸릴 수있는 느린 과정이었습니다. 그것은 탁월한 흰색을 만들어 수세기 동안 예술가들에 의해 사용되었지만 독성도있었습니다. 그것은 아연 화이트와 티타늄 화이트로 19 세기에 대체되었습니다.

티타늄 화이트는 오늘날 예술가들에게 가장 인기있는 흰색입니다. 가장 밝은 백색 안료이며, 납백색이 2 배 적용됩니다. 그것은 1921 년에 처음 상업적으로 이용 가능하게되었습니다. 그것은 현재 주요 공급원 인 광물 브루 카이트, 아나타제, 루틸 또는 일메 나이트로부터 이산화 티타늄으로 만들어졌습니다. 그것의 화려한 백색 때문에, 그것은 대부분의 치약 및 선 스크린을위한 착색제로 사용된다.

아연 흰색은 산화 아연으로 만듭니다. 이것은 티타늄 화이트와 비슷하지만 불투명하지는 않습니다. 아연은 중요한 영양소이기 때문에 아침 시리얼에 첨가됩니다. 중국 백색은 예술가를 위해 만들어진 다양한 아연 백색이다.

일부 재료는 “흰색보다 희게”보일 수 있으며, 이는 광학 증 백제 (OBA)를 사용하여 얻을 수 있습니다. 이들은 전자기 스펙트럼의 자외선 및 보라색 영역 (보통 340-370 nm)에서 빛을 흡수하고 청색 영역 (일반적으로 420-470 nm)에서 빛을 다시 방출하는 화합물입니다. OBA는 매우 밝은 흰색 느낌을 내기 위해 종종 종이와 옷에 사용됩니다. 이것은 재료가 실제로 보이는 것보다 더 많은 가시 광선을 내 보냅니다 때문입니다.

표백제와 표백제
표백은 수천 년 동안 실용화 된 직물을 미백하는 과정입니다. 때때로 그것은 밝은 빛에 의해 희미 해지기 위해서 단순히 햇빛 속에 직물을 남기는 문제였습니다. 18 세기에 몇몇 과학자들은 차아 염소산 나트륨과 차아 염소산 칼슘 (표백 파우더)을 포함한 다양한 염소 표백제를 개발했습니다. 염소를 가장 많이 포함하지 않는 표백제는 과산화수소,과 탄산나트륨 및과 붕산 나트륨과 같은 과산화물을 기본으로합니다. 대부분의 표백제는 산화제이지만, 아질산 나트륨과 같은 환원제는 적습니다.

표백제는 빛을 흡수하는 분자의 한 부분 인 발색단을 공격하여 직물에 다른 색상을 부여합니다. 산화 표백제는 발색단을 구성하는 화학 결합을 끊음으로써 작동합니다. 이것은 발색단을 포함하지 않거나 가시 광선을 흡수하지 않는 발색단을 포함하는 다른 물질로 분자를 변화시킵니다. 환원 표백제는 발색단의 이중 결합을 단일 결합으로 전환시킴으로써 작동합니다. 이것은 발색단이 가시 광선을 흡수하는 능력을 제거합니다.

햇빛은 유사한 과정을 통해 표백제 역할을합니다. 보라색 또는 자외선 영역에있는 빛의 고 에너지 광자는 발색단의 결합을 파괴시켜 결과물을 무색으로 만들 수 있습니다.

일부 세제는 한 단계 더 나아갑니다. 형광 화학 물질을 포함하고있어 섬유가 흰색보다 희게 보입니다.

자연 세계에서

천문학
백색 왜성은 대부분 전자 퇴화 물질로 구성된 항성 잔해입니다. 그들은 매우 조밀하다; 백색 왜성의 질량은 태양의 질량과 비슷하며 그 양은 지구의 질량과 비슷합니다. 희미한 광도는 저장된 열 에너지의 방출에서 비롯됩니다. 백색 왜성은 형성 될 때 매우 뜨겁지 만 에너지 원이 없기 때문에 점차적으로 에너지를 방출하고 식을 것이다. 이것은 처음에는 높은 색온도를 가진 방사선이 시간이 흐르면서 줄어들 것이라는 것을 의미합니다. 아주 오랫동안, 백색 왜성은 더 이상 열이나 빛을 방출하지 않을 온도까지 식게 될 것이고, 그것은 차가운 검은 왜소가 될 것입니다. 그러나 백색 왜성은 우주의 나이보다 더 오래 될 수 없기 때문에 (약 138 억년), 가장 오래된 백색 왜성조차도 수천 켈빈의 온도에서 여전히 방사하고 검은 왜소는 아직 존재하지 않는다고 생각됩니다.

A 형 주 계열성 (A V) 또는 왜성 (Dwarf) 별은 스펙트럼 A 형과 광도 V의 주 계열 (수소 연소) 별입니다.이 별들은 강한 수소 발머 흡수선으로 정의되는 스펙트럼을 가지고 있습니다. 그것들은 태양의 질량의 1.4 배에서 2.1 배 사이의 표면 질량과 7600에서 11,500 K 사이의 표면 온도를 가지고있다.

생물학과 생태학
자연에서 눈과 구름은 공기와 섞인 물방울이나 얼음 결정으로 이루어져 있기 때문에 흰색으로 보입니다. 하얀 햇빛이 눈에 들어 오면 스펙트럼이 거의 흡수되지 않습니다. 거의 모든 빛이 공기와 물 분자에 의해 반사되거나 흩어 지므로 눈은 태양 빛의 흰색으로 보입니다. 대부분의 흰 동물은 겨울에 위장의 형태로 색을 갖습니다.