Premium

Získejte všechny články mimořádně
jen za 49 Kč/3 měsíce

Co způsobuje barvu minerálů a hornin? (1)

Zamysleli jste se někdy nad tím, odkud berou minerály a horniny svou barvu? Vysvětlení barvy minerálů se dá překvapivě vysvětlit dynamikou žáků ve školní třídě. (délka blogu 4 min.)

Odpověď je překvapivě jednoduchá. Za všechno může… fyzika a její mladší sestra chemie.

Barva minerálů totiž přímo závisí na jejich složení (tedy jejich chemii) a na barevném vjemu v našem oku (za který může nejen biologie ale také fyzikální zákony).

Co je to barva

Náš mozek reaguje na informace, které mu dodávají smyslové orgány. Pokud by byli všichni lidé identičtí, viděli bychom také různě barevné předměty identicky - měly by tedy pro nás stejné barvy. Ve vnímání barev různými lidmi existují ale větší i menší rozdíly. Pokud tedy budeme dál mluvit o barevných vjemech, bude se jednat o většinovém vnímání barev.

Naše smysly jsou přitom značně omezené. Vidíme jen úzkou část elektromagnetického spektra - vlnovým délkám fotonů přitom přiřazujeme různé barvy.

Příroda nám ovšem nedala možnost pozorovat infračervené záření, které sousedí s červenou barvou - ani ultrafialové světlo, které sousedí s barvou modrou a fialovou. Nevidíme také ani rádiovou část spektra ani tvrdé gama paprsky.

Jak vzniká barva

Vycházíme z toho, že na povrch minerálu nebo horniny dopadá bílé (sluneční) světlo. Pokud se minerál zdá být bílý, znamená to, že jeho povrch neabsorboval přednostně žádnou z různých vlnových délek, ze kterých se skládá bílé světlo přicházející ze Slunce. Všechny vlnové délky se odrazily od povrchu ve stejném vzájemném poměru, v jakém na předmět dopadaly. Vidíme tedy odražené světlo stejného složení, jaké mělo dopadající světlo.

Pokud naopak vidíme černý předmět, znamená to, že se pohltily všechny vlnové délky dopadajícího světla - povrch minerálu nebyl vybíravý.

Barva různých minerálů je pak logicky následkem určité vybíravosti povrchu - jinými slovy: povrch absorbuje jen určité vlnové délky. Ty pak z odraženého světla zmizí a my vnímáme odražené světlo určité barvy.

Otázka, co způsobuje barvu minerálů, se tedy mění na jinou otázku - co způsobuje absorpci různých vlnových délek povrchem daného minerálu? A právě tady přichází ke slovu chemie.

Absorpce světla - a co má společného se školní třídou

Za absorpci světla materiálem jsou zodpovědné některé z elektronů, obklopujících jádro atomu. Každý chemický prvek (ve své neutrální formě) má své specifické a neopakovatelné množství protonů v jádře - a tedy i elektronů v elektronovém obalu. Elektrony totiž kompenzují elektrický náboj protonů v jádře.

Elektrony jsou kolem jádra rozloženy podle určitých pravidel, která by se dala přirovnat k zasedacímu pořádku ve školní třídě. Zatímco se od těch elektronů, které jsou nejblíže jádru (sedících nejblíže učiteli), nedá očekávat, že se budou rozptylovat nějakými vnějšími vlivy - je tomu u nejvzdálenějších elektronů (v zadních lavicích třídy) přímo naopak.

A stejně jako ve třídě plné žáků - i v minerálu záleží na tom, kolik žáků se nachází v zadních lavicích, kdo přesně tam sedí a čím se poslední řada ráda zabývá. Barva závisí na chemickém složení a ochotě elektronů v daném složení vzájemně interagovat.

To, že se ve složení minerálu nachází například měď, pak v praxi zdaleka neznamená, že bude minerál mít nutně modrou barvu. A zároveň to znamená, že různé minerály mohou mít stejnou nebo podobnou barvu i když mají různé složení.

Zjednodušeně řečeno - jev spočívá v tom, že elektrony, které spolu „zlobí“, absorbují určité vlnové délky světla. Přitom mohou „zlobit“ různé party elektronů, které mohou mít i rozdílné složení - a výsledek může být přesto identický.

Barva jako výsledek „zlobení“ elektronů

Konkrétní proces „zlobení“ přitom může probíhat následujícím způsobem. Žáci během vyučování vyrušují tím, že se mohou přesouvat mezi posledními dvěma řadami lavic (elektrony mohou mít dva různé energetické stavy). K tomu, aby žáci z předposlední řady mohli přejít do poslední řady, musí obdržet určitou motivaci (energii fotonu dopadajícího světla). Každá třída je jiná a každá třída má jiné uspořádání nábytku (různé druhy molekul). U každé třídy je vzdálenost posledních dvou řad lavic specifická (rozdíly mezi oběma energetickými hladinami elektronů jsou u různých látek různé).

Fotony viditelného světla si nesou různé množství energie - právě v závislosti na vlnové délce.

Je jen logické, že přemístění zlobivého žáka z předposlední lavice do poslední (přechod elektronu z jedné energetické úrovně na druhou) vyvolá jen určitý foton, který má vhodnou vlnovou délku.

Výše v textu jsem mimochodem zmínila, že podobně jako na tvorbě barvy se vnější elektrony účastní i chemických reakcí. Rozdíl spočívá v tom, že při tvorbě barevného vjemu žáci ruší jen ve své třídě. V případě chemické reakce jdou obtěžovat do vedlejší třídy (elektrony přitahují volná místa v elektronovém obalu reagujícího chemického prvku).

Příště: Co způsobuje barvu minerálů (2) - proč jsou vlastně děti ve vaší třídě zlobivé?



Hlasujte ve finále ankety Blogera roku

Autor: Dana Tenzler | pondělí 6.5.2024 8:00 | karma článku: 17,56 | přečteno: 270x
  • Další články autora

Dana Tenzler

Biologické stopy na exoplanetách

Jak se pozná, že se na cizí a slibně vypadající exoplanetě skutečně nachází život? Exoplanety jsou příliš daleko. Zbývá jen pozorování teleskopy. (délka blogu 4 min.)

23.5.2024 v 8:00 | Karma: 13,92 | Přečteno: 152x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Jakou barvu budou mít rostliny na exoplanetách?

Na exoplanetách může mít biosféra jinou barvu než je tomu na Zemi. Vědci našli argumenty pro existenci exoplanet s fialovými rostlinami. Jakou barvu mají rostliny na jiných planetách? (délka blogu 3 min.)

20.5.2024 v 8:00 | Karma: 15,43 | Přečteno: 190x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Co způsobuje barvu minerálů (4) - klamání tělem a přibarvování reality

Poslední část malého blogového seriálu o tom, proč jsou vlastně horniny barevné a proč je zbarvení minerálů podobné chování třídy plné dětí.

16.5.2024 v 8:00 | Karma: 13,43 | Přečteno: 156x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Co způsobuje barvu minerálů (3) - co nutí děti zlobit?

Když rozebereme případ dětí z úplně zlobivé třídy (idiochromatismus - název si můžete zapamatovat podle toho, že se z takových dětí člověk musí zbláznit), zjistíme, že mají ke zlobení (a minerály k zabarvení) jen několik důvodů.

13.5.2024 v 8:00 | Karma: 14,83 | Přečteno: 215x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Co způsobuje barvu minerálů (2) - proč jsou vlastně děti zlobivé?

V tomto díle blogového seriálu o barvě minerálů se dozvíte, kdo nebo co způsobuje tzv. alochromatismus, idiochromatismus a pseudochromatismus. (délka blogu 4 min.)

9.5.2024 v 8:00 | Karma: 15,41 | Přečteno: 232x | Diskuse| Věda
  • Nejčtenější

Drahé a rezavé, řeší Ukrajinci zbraně z Česka. Ani nezaplatili, brání se firma

18. května 2024  12:02

Premium České zbrojařské firmy patří dlouhou dobu mezi klíčové dodavatele pro ukrajinskou armádu i tamní...

Královna fetiše rozdráždila Ameriku. Její fotografce se klaní i feministky

22. května 2024

Seriál „Nejkrásnější fotografka“ či „nejlepší pin-up fotografka na světě“. Taková čestná přízviska si...

Turisté si zajeli do Afghánistánu. Střelci část Evropanů povraždili i s průvodci

18. května 2024  17:57

Neznámí ozbrojenci v pátek večer v provincii Bámján v centrální části Afghánistánu zabili tři...

Turek: Z Nerudové mi bývá špatně, o hlasy komoušů a progresivistů nestojím

24. května 2024

Bývalý automobilový závodník a lídr Přísahy s Motoristy Filip Turek patří mezi černé koně...

Vrtulník íránského prezidenta havaroval v mlze, záchranáři po něm pátrají

19. května 2024,  aktualizováno  22:16

Aktualizujeme Na severozápadě Íránu pokračuje rozsáhlá záchranná operace poté, co zde zmizel vrtulník s íránským...

Komu spadne do klína západ Afriky? Ve hře o vliv je průmysl i dezinformace

26. května 2024

Premium Od spolupracovníka MF DNES v Africe Pozvolný odchod Francie ze západní Afriky je hotová věc. Zcela nahradit francouzský vliv ale bude...

Čechů ubývá, rodí se méně dětí. Není čas na sex a vztahy, vysvětlují odborníci

26. května 2024

Premium Stále více žen v Česku nemůže otěhotnět nejen z důvodů onemocnění, ale i kvůli odkládaní...

První barevná fotka zmizela v hlubinách času. Už ji nikdy nikdo neuvidí

26. května 2024

Seriál Je to jen pruhovaná stuha na tmavém pozadí, přesto představuje zásadní moment ve vývoji barevné...

V metru ve stanici Náměstí Republiky spadl do kolejiště člověk, provoz byl zastaven

25. května 2024  22:38,  aktualizováno  23:28

„Na stanici metra B spadl do kolejiště člověk. Provoz metra je přerušen v úseku Smíchovské nádraží...

7 tipů, jak na citlivé zuby v těhotenství
7 tipů, jak na citlivé zuby v těhotenství

Hladina hormonů v těle se v průběhu těhotenství mění stejně jako chutě a jídelníček. Mnoho těhotných také trápí časté nevolnosti. Následkem toho...

  • Počet článků 978
  • Celková karma 19,05
  • Průměrná čtenost 1287x
Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům.