Nuestra percepción del color es el resultado de células sensibles a la luz en la parte posterior de nuestros ojos que reaccionan a la luz entrante a diferentes longitudes de onda. A medida que las células reaccionan, envían diferentes señales eléctricas a nuestro cerebro, que interpreta esas señales como diferentes colores.
Esa parte del proceso es generalmente bien conocida. Lo que no se entiende bien es por qué un objeto parece tener un color específico en primer lugar.
Cuando la luz golpea un objeto, la energía contenida dentro de los fotones es absorbida por los átomos en el objeto que la luz golpeó. Parte de esta energía hace que los átomos se muevan más rápido (se calientan) y otra parte se vuelve a emitir, en forma de luz de menor energía. La cantidad de energía reemitida depende de la estructura atómica del objeto, específicamente del estado de los electrones en su nube orbital.
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La cantidad de energía en los electrones de un átomo es proporcional a la distancia de su orbital desde el núcleo. Los electrones están cargados negativamente. Las personas cercanas al núcleo positivo tienen un estado de energía más bajo (energía potencial) que aquellos electrones que están más lejos, que tienen un estado de energía más alto. Para que un electrón se mueva de un estado de energía más bajo a uno más alto, debe absorber energía. Por el contrario, si un electrón se mueve de un estado de energía más alto a uno más bajo, debe liberar energía. Lo hace liberando energía electromagnética, es decir, luz (fotones).
El color específico que nos aparece un objeto depende de la cantidad de energía (o frecuencia) de los fotones que los electrones liberan en su estructura atómica a medida que vuelven a su estado de equilibrio después de ser excitados por la energía electromagnética entrante (luz). Los fotones con baja energía tienen baja frecuencia y nos aparecen en la parte roja del espectro de color. Los fotones con alta energía tienen una alta frecuencia y nos aparecen dentro de la parte azul del espectro de color. Sorprendentemente, cualquier objeto que refleje fotones no es rojo, azul ni de ningún otro color. Simplemente tiene propiedades de electrones particulares en su estado atómico actual que harán que emita fotones a una frecuencia particular cuando es excitado por radiación electromagnética.
