Vì sao quần áo ướt trông tối màu hơn?
Hiện tượng quần áo ướt trông sẫm màu hơn là một hiệu ứng quang học thú vị do cách ánh sáng tương tác với sợi vải khi có nước lấp đầy các khoảng trống không khí.
Ánh sáng và màu sắc - nền tảng của sự thay đổi
Để hiểu vì sao quần áo ướt trông sẫm màu hơn, trước hết chúng ta cần nắm vững kiến thức cơ bản về ánh sáng và màu sắc. Màu sắc mà chúng ta nhìn thấy ở vật thể thực chất là do vật thể đó phản xạ một số bước sóng ánh sáng nhất định và hấp thụ các bước sóng còn lại.
Cụ thể, ánh sáng trắng mà chúng ta nhìn thấy là tập hợp của nhiều màu sắc khác nhau, tạo thành một quang phổ màu liên tục (như màu sắc cầu vồng). Mỗi màu sắc trong quang phổ tương ứng với một bước sóng ánh sáng. Khi ánh sáng chiếu vào một vật thể, một phần ánh sáng sẽ bị vật thể hấp thụ, phần còn lại sẽ phản xạ. Màu sắc mà chúng ta nhìn thấy ở vật thể là do các bước sóng ánh sáng bị phản xạ từ vật thể đó.
Ví dụ, một chiếc áo màu đỏ hấp thụ hầu hết các bước sóng ánh sáng khác, nhưng phản xạ mạnh bước sóng ánh sáng đỏ, do đó chúng ta nhìn thấy nó có màu đỏ.
Ảnh minh họa. (AI)
Quần áo khô và sự phản xạ ánh sáng
Khi quần áo khô, bề mặt sợi vải có cấu trúc xốp, chứa nhiều khoảng trống không khí nhỏ li ti giữa các sợi vải. Các khoảng trống không khí này đóng vai trò quan trọng trong cách ánh sáng tương tác với quần áo khô.
Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt quần áo khô, ánh sáng sẽ gặp các sợi vải và các khoảng trống không khí. Do bề mặt xốp và không đồng đều, ánh sáng bị phản xạ theo nhiều hướng khác nhau, tạo ra hiện tượng phản xạ khuếch tán (Diffuse Reflection). Phản xạ khuếch tán làm cho ánh sáng phân tán rộng rãi, khiến bề mặt quần áo khô trông sáng hơn, màu sắc nhạt hơn.
Trong khi đó, một phần đáng kể ánh sáng chiếu vào quần áo khô bị phản xạ khuếch tán trở lại mắt người quan sát. Lượng ánh sáng phản xạ này nhiều, làm cho chúng ta cảm nhận màu sắc của quần áo khô có độ sáng cao, màu sắc tươi sáng và nhạt hơn.
Khi quần áo bị ướt, nước sẽ thấm vào các sợi vải và lấp đầy các khoảng trống không khí nhỏ li ti giữa các sợi vải. Sự thay đổi này làm thay đổi đáng kể cách ánh sáng tương tác với quần áo ướt. Nước có chiết suất ánh sáng (refractive index) cao hơn nhiều so với không khí. Khi nước lấp đầy các khoảng trống không khí, chiết suất trung bình của môi trường xung quanh sợi vải tăng lên đáng kể.
Sự thay đổi chiết suất này làm giảm hiện tượng phản xạ khuếch tán ánh sáng. Thay vì bị phản xạ theo nhiều hướng bởi các khoảng trống không khí, ánh sáng khi chiếu vào quần áo ướt sẽ ít bị phản xạ khuếch tán hơn. Một phần lớn ánh sáng sẽ đi xuyên qua lớp nước và bị hấp thụ bởi các sợi vải, hoặc truyền đi bên trong vải. Bề mặt ướt của quần áo trở nên mịn màng hơn so với bề mặt khô xốp.
Điều này có thể dẫn đến sự gia tăng nhẹ của phản xạ gương (phản xạ theo kiểu gương - Specular Reflection), nhưng hiệu ứng này thường không đáng kể so với sự giảm phản xạ khuếch tán.
Do giảm phản xạ khuếch tán và tăng hấp thụ ánh sáng, lượng ánh sáng phản xạ trở lại mắt người quan sát từ quần áo ướt ít hơn so với quần áo khô. Lượng ánh sáng phản xạ ít hơn này làm cho chúng ta cảm nhận quần áo ướt trông sẫm màu hơn.
Mức độ sẫm màu của quần áo ướt có thể khác nhau tùy thuộc vào một số yếu tố:
- Loại vải: Các loại vải có cấu trúc sợi và cách dệt khác nhau sẽ có mức độ thay đổi màu sắc khác nhau khi ướt. Vải có độ xốp cao, nhiều khoảng trống không khí thường có sự thay đổi màu sắc rõ rệt hơn.
- Màu sắc ban đầu: Quần áo màu sáng thường có sự thay đổi màu sắc dễ nhận thấy hơn so với quần áo màu tối.
- Độ bão hòa nước: Quần áo càng ướt, lượng nước lấp đầy khoảng trống không khí càng nhiều thì màu sắc càng trở nên sẫm hơn.
Cát ướt, tóc ướt cũng tối màu hơn
Không chỉ quần áo ướt trông sẫm màu hơn, hiện tượng tương tự cũng xảy ra với cát biển. Cát biển khô có màu vàng nhạt, nhưng khi ướt nước biển, cát biển trở nên sẫm màu hơn, màu vàng đậm hơn. Điều này cũng là do nước lấp đầy các khoảng trống giữa các hạt cát, làm giảm phản xạ khuếch tán và tăng hấp thụ ánh sáng.
Tóc khô thường trông bông xù và có màu sáng hơn. Khi ướt, tóc trở nên bết dính, bề mặt mịn màng hơn, có màu sẫm hơn. Nước làm thay đổi cách ánh sáng phản xạ từ bề mặt tóc, tương tự như với quần áo.
Hiện tượng này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ công nghệ in ấn, sơn phủ, đến thiết kế vật liệu quang học, giúp kiểm soát và điều chỉnh màu sắc của vật liệu theo ý muốn.
Đọc nhiều
