Номер 6.24, страница 36 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VI. Электромагнитная природа света - номер 6.24, страница 36.

Условие.

6.24 Объясните, почему запрещающие, предупреждающие знаки и сигналы об опасности передаются при помощи красного света, тогда как человеческий глаз более чувствителен к жёлто-зелёной части спектра.

Решение.

Выбор красного цвета для запрещающих, предупреждающих знаков и сигналов об опасности обусловлен комплексом физических и психофизиологических факторов, несмотря на то что пик чувствительности человеческого глаза в дневное время приходится на жёлто-зелёную часть спектра.

1. Минимальное рассеяние в атмосфере
Это главная физическая причина. Видимый свет, проходя через атмосферу, рассеивается на молекулах воздуха и взвешенных частицах (пыль, капли воды). Степень этого рассеяния зависит от длины волны света. Согласно закону Рэлея, интенсивность рассеяния $I$ обратно пропорциональна четвёртой степени длины волны $\lambda$: $I \propto \frac{1}{\lambda^4}$
Красный свет имеет самую большую длину волны в видимом диапазоне (около 620-750 нм). Поэтому он рассеивается в атмосфере значительно слабее, чем другие цвета (например, синий или зелёный). Благодаря этому свойству красный сигнал проходит сквозь туман, дождь, дым и пыль с наименьшими потерями и виден с максимального расстояния. Это критически важно для сигналов, которые должны быть замечены заблаговременно.

2. Психологическое воздействие
Красный цвет на инстинктивном уровне ассоциируется у человека с опасностью, огнём, кровью и тревогой. Эта ассоциация заставляет мозг реагировать быстрее, привлекая внимание к сигналу. Использование красного цвета эксплуатирует эту врождённую или выработанную культурно реакцию для обеспечения максимальной бдительности.

3. Высокий контраст
Красный цвет обеспечивает хороший визуальный контраст с большинством фонов, встречающихся в природе и в городской среде (зелёная листва, синее небо, серые здания и дороги). Это делает знаки и сигналы более заметными и легко различимыми.

Таким образом, хотя жёлто-зелёный свет воспринимается глазом как самый яркий при равной мощности излучения, для сигналов опасности приоритетом является не максимальная яркость в идеальных условиях, а максимальная дальность обнаружения в любых, в том числе неблагоприятных, погодных условиях. Это свойство в наибольшей степени присуще красному свету.

Ответ: Красный цвет используется для сигналов опасности, потому что он имеет наибольшую длину волны в видимом спектре, благодаря чему он слабее всего рассеивается в атмосфере (особенно в тумане, дожде или дыму) и виден с наибольшего расстояния. Кроме того, красный цвет оказывает сильное психологическое воздействие, ассоциируясь с опасностью, и обладает хорошим контрастом на фоне окружающей среды.