Кіріспе
Дихроматизм (немесе полихроматизм) – материалдың немесе ерітіндінің түсі сіңіретін заттың концентрациясымен және ортаның қалыңдығымен немесе тереңдігімен байланысты болатын құбылыс. Дихроматикалық емес көптеген заттарда олардың концентрациясы мен қабат қалыңдығына тек түстің жарықтығы мен қанықтығы ғана тәуелді болады. Дихроматикалық заттардың мысалдары – қабақ тұқымының майы, бромфенол көгілдірі және резазурин. Қабақ тұқымы майының қалыңдығы 0,7 мм-ден кем болса, май ашық жасыл түсті, ал одан қалың болса – ашық қызыл түсті болады. Бұл құбылыс заттың физикалық-химиялық қасиеттерімен және адамның көру жүйесінің түске физиологиялық жауабымен байланысты. Осы физикалық-химиялық және физиологиялық негіз алғаш рет 2007 жылы түсіндірілді. Қымбат тастарда дихроматизм кейде «Усамбара эффектісі» деп аталады.
Физикалық түсіндірме
Дихроматикалық қасиеттерді Биер-Ламберт заңымен және адамның торлы қабығындағы үш типті конус фоторецепторларының қоздыру сипаттамаларымен түсіндіруге болады. Дихроматизм кең, бірақ терең емес жергілікті минимум және тар, бірақ терең жергілікті минимум бар сіңіру спектрін иеленген кез келген затта байқалуы мүмкін. Терең минимумның көрінетін ені адам көзінің көру диапазонының соңымен шектелуі мүмкін; мұндай жағдайда, нақты толық ені міндетті түрде тар болмауы мүмкін. Заттың қалыңдығы артқан сайын, қабылданатын түс кең, бірақ терең емес минимумдың орналасуымен анықталатыннан (жіңішке қабаттарда) терең, бірақ тар минимумдың түсіне (қалың қабаттарда) өзгереді. Қымыз тұқымы майының сіңіру спектрінде спектрдің жасыл аймағында кең, бірақ терең емес минимум және қызыл аймақта терең жергілікті минимум бар. Жіңішке қабаттарда, кез келген нақты жасыл толқын ұзындығындағы сіңіру қызыл минимумдағыдан кем емес, бірақ жасыл түсті толқын ұзындықтарының кең жолағы өткізіледі, сондықтан жалпы көрінісі жасыл болады. Бұл эффектті адам көзіндегі фоторецепторлардың жасыл түске деген жоғары сезімталдығы және конус фоторецепторларының сезімталдығының ұзын толқын ұзындығы шегіне қарай қызыл сәуле өткізгіш жолақтың тарылуы күшейтеді. Биер-Ламберт заңына сәйкес, түсті зат арқылы қарағанда (осылайша, шағылысуды ескермейтін болсақ), берілген толқын ұзындығындағы берілетін жарықтың үлесі T, қалыңдық t-мен экспоненциалды түрде кемиді, T = e−at, мұнда a – сол толқын ұзындығындағы сіңіру коэффициенті. G = e−aGt – жасыл түсті өткізуге, ал R = e−aRt – қызыл түсті өткізуге тең болсын. Екі берілетін интенсивтіліктердің арақатынасы (G/R) = e(aR − aG)t болады. Егер қызыл сіңіруі жасыл сіңіруінен аз болса, онда қалыңдық t артқан сайын, қызыл және жасыл жарықтың арақатынасы да артады, бұл түстің қабылданатын түсінің жасылдан қызылға өзгеруіне себеп болады.
Сандық анықтау
Материалдың дихроматизмінің дәрежесі Крэфтің дихроматизм индексі (DI) арқылы сандық түрде бағаланады. Ол, максималды түс қанықтығына (chroma) ие болғандағы үлгі түсінің реңк бұрышы (Δhab) мен төрт есе жұқартылған (немесе сұйылтылған) және төрт есе қоюлатылған (немесе қалыңдатқан) үлгі түсі арасындағы айырмашылық ретінде анықталады. Бұл екі реңк бұрышының айырмашылықтары сәйкесінше жарыққа қарайғы (Крэфтің DIL) және қараңғыға қарайғы (Крэфтің DID) дихроматизм индекстері деп аталады. Ең дихроматикалық заттардың бірі саналатын қабақ майы үшін Крэфтің дихроматизм индекстері DIL және DID тиісінше -9 және -44 құрайды. Бұл қабақ майының байқалатын қабатының қалыңдығы шамамен 0,5 мм-ден 2 мм-ге дейін артқанда жасыл сарыдан қызғылт-сарыға (Lab түстік кеңістігінде 44 градусқа) өзгеретінін білдіреді; ал қалыңдығы төрт есе кемітілсе, жасыл түске қарай сәл (9 градусқа) өзгереді.
dichromaticity index towards darker (Kreft's DID) respectively. Kreft's dichromaticity index DIL and DID for pumpkin oil, which is one of the most dichromatic substances, are −9 and −44, respectively. This means that pumpkin oil changes its colour from green yellow to orange red (for 44 degrees in Lab colour space) when the thickness of the observed layer is increased from cca 0.5 mm to 2 mm; and it changes slightly towards green (for 9 degrees) if its thickness is reduced for 4 fold.
Тарих
Уильям Гершельдің (1738–1822) жазбасы 1801 жылы алғашқы күн телескопымен жұмыс істеген кезде темір сульфаты және жаңғақ сырғасының тұндырмасымен дихроматизмді байқағанын көрсетеді, бірақ ол бұл құбылысты танымаған.