Tại sao quần áo lại sẫm màu đi khi bị ướt?

Quần áo và vải vóc trở nên sẫm màu hơn khi bị ướt bởi có ít ánh sáng phản chiếu từ vật chất về phía người dùng hơn.

Đã bao giờ bạn bị đổ nước lên đùi ngay trước một cuộc họp lớn chưa? Hay bạn đã từng cảm thấy vùng nách bắt đầu ra mồ hôi ngay giữa một buổi hẹn hò đang diễn ra tốt đẹp?

Trong cả hai trường hợp trên và rất nhiều trường hợp khác nữa, bạn sẽ thấy vải và quần áo thường có xu hướng sẫm màu hơn khi chúng bị ướt. Sẽ tốt biết bao nếu độ ẩm không làm đổi màu quần áo chúng ta đến mức đáng chú ý như vậy, nhưng đó lại là một phần không tránh khỏi trong cuộc sống. Câu hỏi là, tại sao mọi thứ lại trở nên sẫm đi khi bị ướt?

Cách chúng ta nhìn nhận màu sắc

Quần áo được cấu thành bởi nhiều lớp sợi vải nhỏ, tạo nên rất nhiều bề mặt để ánh sáng bị phản chiếu.

Trước khi tìm hiểu về sự thay đổi sắc thái của màu sắc vật chất khi có sự hiện diện của độ ẩm, chúng ta cần biết cách bản thân nhìn nhận màu sắc. Khi ánh sáng từ mặt trời lọt vào bầu khí quyển của Trái đất và chiếu sáng một cánh đồng cỏ, chúng ta thấy rằng cỏ có màu xanh lá bởi năng lượng ánh sáng chỉ được hấp thụ một phần.

Cỏ sẽ hấp thụ những bước sóng ánh sáng màu xanh dương, đỏ, vàng, và cam trong quang phổ điện từ, và nó sẽ phản chiếu những bước sóng ánh sáng xanh lá (560-520nm). Thế là, ánh sáng dội lại từ cỏ sẽ lọt vào mắt của chúng ta, nơi nó tiếp xúc với các tế bào hình nón trong võng mạc, và được diễn dịch thành cỏ màu xanh lá.

Mọi thứ chúng ta nhìn thấy đều theo cơ chế tương tự; dải màu đa dạng mà chúng ta nhìn nhận trong thế giới, từ màu của cây cối đến màu của quần áo và các sản phẩm chúng ta mua, tất cả đều hoàn toàn phụ thuộc vào cách ánh sáng bị hấp thụ hoặc bị phản chiếu bởi những vật thể đó.

Bên cạnh đó, họa tiết và thành phần vật chất có thể ảnh hưởng đến cách chúng ta thấy màu sắc. Ví dụ, một mảng quần áo được cấu thành bởi nhiều lớp sợi vải nhỏ, tạo nên rất nhiều bề mặt để ánh sáng bị phản chiếu.

Dù cho một vật chất có thể trong suốt một phần, nhiều lớp sợi vải và vô số sợi vải riêng biệt vẫn phản chiếu màu sắc về phía người nhìn. Ví dụ, một chiếc áo thun trắng được cấu thành bởi những sợi vải hầu như trong suốt, nhưng với số lượng lớn và mật độ dày đặc, chúng tạo nên một màu trắng sáng. Sự tương tác của vải, ánh sáng, và không khí đã tạo nên một màu sắc đồng nhất đối với mắt người nhìn.

Ngoài ra, vải có thể trông mượt mà, nhưng tất cả những sợi vải làm nên một miếng vải lại tạo nên một bề mặt gồ ghề ở cấp độ hiển vi. Những bề mặt gồ ghề thường trông sáng hơn những bề mặt mịn, bởi ánh sáng chiếu vào sẽ có nhiều góc để dội lại hơn, tạo nên phản xạ nhiều hơn, và khiến chúng ta thấy vật thể sáng hơn. Những bề mặt mượt mà như kim loại hay kính thường phản chiếu ánh sáng theo một hướng duy nhất dựa trên góc chiếu vào của ánh sáng.

Khi vải bị ướt

Một miếng vải ướt sẽ sẫm màu hơn một miếng vải khô, nhưng nó cũng có khả năng trở nên "bóng bẩy" hơn.

Bây giờ, khi bạn đã hiểu cách ánh sáng tương tác với một bề mặt khô ráo, hãy tiếp tục nghiên cứu xem mọi thứ thay đổi ra sao khi một vật chất hay bề mặt bị ướt. Điểm mấu chốt ở đây là, khi một vật chất bị ướt, lớp nước trên bề mặt của nó sẽ đóng vai trò như một bề mặt phản chiếu thứ hai.

Lấy một chiếc áo thun màu đỏ sáng làm ví dụ. Khi ánh sáng chiếu vào chiếc áo thun khô, mọi bước sóng ánh sáng sẽ bị hấp thụ, trừ những bước sóng màu đỏ (700-635nm) sẽ dội ngược lại mắt chúng ta. Nếu áo thun bị ướt, khi ánh sáng chiếu vào vải, nó sẽ xuyên qua lớp nước phía trên. Nước lúc này đã lấp đầy mọi khoảng trống giữa các sợi vải vốn trước đây chứa đầy không khí. Kết quả là đường đi của ánh sáng dội lại mắt chúng ta sẽ bị nước bẻ cong. Tình trạng này được gọi là "phản chiếu nội bộ hoàn toàn", tức ánh sáng thay vì dội ngược lại mắt người nhìn thì lại bị tái hấp thụ bởi nước.

Nếu số lượng quang tử từ vải dội ngược trở lại mắt bạn trở nên ít đi, thì vật chất sẽ trông như có màu "sẫm hơn". Lượng ánh sáng bị phản chiếu lại bởi vật chất vẫn như cũ, nhưng chỉ một phần nhỏ trong số đó đến được với mắt bạn. Như đã đề cập ở trên, một bề mặt mượt mà sẽ phản chiếu ánh sáng theo một cách khác so với một bề mặt gồ ghề. Thêm nước lên bề mặt gồ ghề của vải về cơ bản sẽ làm bề mặt đó trở nên mượt mà hơn. Tùy thuộc vào góc quan sát của bạn so với bề mặt ướt và ánh sáng chiếu vào, bạn có thể thấy một luồng ánh sáng phản chiếu sáng, nhỏ. Một miếng vải ướt sẽ sẫm màu hơn một miếng vải khô, nhưng nó cũng có khả năng trở nên "bóng bẩy" hơn.

Khi vải khô đi, không khí sẽ dần trở lại những khoảng trống giữa các sợi vải, cho phép ánh sáng chiếu vào dội lại và phản chiếu tự do hơn, thay vì bị hấp thụ hoặc tái phản chiếu bởi nước trên vật chất.

Kết

Tương tác của ánh sáng với thế giới vật chất và cấu trúc mắt của chúng ta thực sự là một nội dung nghiên cứu thú vị, xoay quanh những yếu tố như góc nhìn, quang học, ánh sáng, và nhận thức so với thực tại. Trong trường hợp liên quan màu sắc của vải dưới các điều kiện khô và ướt, vật chất trên thực tế không thay đổi màu sắc khi ướt, mà khả năng phản chiếu của nó đã bị thay đổi, khiến bề ngoài của vật chất trông tối hơn trước con mắt của người quan sát.

• Tại sao máu của chúng ta có màu đỏ, mà không phải xanh?
• Tại sao khó đập được ruồi?