Значение света в эстетической стоматологии

0
58

Оптика — раздел физики, изучающий процессы испускания света, его распространения в различных средах, взаимодействия с веществом. Научные направления оптики применяют конкретные способы оценки отдельных параметров света.

Свет, без которого просто не существует зрительного восприятия, излучается естественными (солнце, звезды) и искусственными (лампы накаливания) источниками. Отличается он по спектральному составу. Рассеянный свет характеризуется равномерным и одинаковым освещением всех деталей объекта.

Эффект рассеянного света достигается при естественном освещении, когда прямые солнечные лучи закрыты облаками, и при искусственном освещении, когда применяются фотолампы, электролампы с колбами из молочно-матового стекла, а также при специальной постановке источников света.

Направленное освещение касается лишь той части объекта, которая повернута к источнику света, и достигается прямым солнечным светом (без облаков), электрической лампой накаливания с зеркальным отражателем или без него.

Комбинированное освещение — это сочетание рассеянного и направленного освещения. Оно способствует созданию плавных переходов от света к теням, полутеням.

Прямой свет, который испускают первоисточники, определяет освещенность предмета. Освещенность поверхности измеряется в люксах (лк) и равна световому потоку, распределенному равномерно по площади. Освещенность земной поверхности в ясный солнечный день — 100 000 лк, для чтения бывает достаточно 60 лк.

При освещенности 1 лк можно читать (с напряжением). Наименьшая допустимая освещенность рабочего места — 10 лк. Измерение освещенности производится прибором люксметром.

В светотехнике широко используются основные положения геометрической оптики. В частности, законы отражения и преломления света позволяют объяснить многие оптические явления.

Суть в том, что свет распространяется по самому короткому пути, т. е. прямолинейно. Встречая на своем пути преграду, на границе двух сред луч света меняет направление. Часть светового пучка возвращается в первую среду, т. е. отражается.

Вторая часть переходит в другую среду (если та прозрачна), однако при этом меняет направление — преломляется. По закону отражения угол падения равен углу отражения света. При этом падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром к поверхности предмета.

Благодаря способности лучей к отражению на поверхности образуются блики — наиболее освещенные прямым, светом участки и светотени — закономерные градации темного и светлого, благодаря которым воспринимается объемность предметов.

Светотени зависят от угла падения лучей света. Зная распределение света и теней на шаре, цилиндра, кубе и т. д., можно разобраться в освещенности, тенях, оттенках цвета сложных по конфигурации предметов, к каковым относится и зуб как объект эстетической стоматологии.

Форма зуба и освещенность могут влиять на восприятие его оптических свойств. Отраженный свет — результат отражения света предметом или объектом — определяет окраску теней и полутонов. Отраженный свет, падающий на теневую часть предмета, создает рефлекс — свой цветовой оттенок.

Наибольшую отражательную способность имеют объекты с чисто белой окраской, поэтому на них больше всего сказывается цвет источника света — цвет освещения. Комнатная освещенность представляет собой сумму излучений прямого и отраженного света от стен, потолка, предметов, света из окон.

В стоматологии при определении цвета зуба обнаруживается, что различные его поверхности неравномерно освещены, поскольку лучи света падают под различными углами и соответственно отражаются в разном направлении.

Так, проксимальные стороны кажутся значительно темнее вестибулярной области. Способность мелких частиц и неровностей рельефа поверхности отражать лучи в различном направлении (рассеивать свет) также создает определенные оптические эффекты, в частности может присутствовать явление рассеивания света).

Опалесценция тоже связана с внутренним рассеиванием света. Рассеивание света поверхности к иллюзии окраски. Светорассеивающая способность мелких частиц, составляющих облака и туман, а также самих молекул воздуха обусловливает голубой цвет неба (которое казалось бы черным, если бы не предмет, который снижает ее блеск и повышает белизну.

Поэтому в эстетической стоматологии важное значение придается формированию микрошероховатости поверхности эмали. По закону преломления света падающий и преломленный лучи лежат в одной плоскости, перпендикулярной границе раздела сред, а размеры углов связаны соотношением синусов собственных величин. Показатель преломления в данной среде зависит от длины волны, т. е. цвета падающего луча.

При прохождении сквозь кристалл луч света замедляет скорость и расщепляется на два пучка, каждый из которых обладает своей скоростью и имеет свой угол преломления. Показатель преломления является одной из характеристик кристалла; в частности, для апатита (основной структурной единицы эмали зуба) он составляет 1,63—1,64.

Преломление света при прохождении границы пломба—зуб может привести к тому, что эта граница станет заметной для глаза.
Свойство материала пропускать свет, позволяя видеть находящиеся за ним предметы, называется прозрачностью: свет в таких случаях не отражается от поверхности материала.

Свойство материала частично пропускать, частично отражать свет носит название светопроницаемости. Просвечивающиеся материалы создают свои эффекты: к восприятию цвета примешивается видимость объема (они как бы светятся изнутри).

Если цветному участку придать размытые границы, то он будет казаться полупрозрачным. Эмаль зуба, будучи светопроницаемой, позволяет оценить цвет подлежащего дентина.

Волновая и квантовая оптика исследует природу света, механизмы и закономерности дифракции, интерференции, рассеивания и др параметры, которые использует эстетическая стоматология. Дифракция — огибание волнами края препятствий и проникновение их в область геометрической тени в результате непрямолинейного распространения волны в тех случаях, когда размезеленый, сине-фиолетовый цвета.

Остальные оттенки занимают сравнительно узкие области между этими основными цветами. Всего в спектре солнечного света человеческий глаз может различить до 160 различных цветовых оттенков.

Первичные (основные) цвета служат для построения современных цветовых систем. Согласно международной конвенции, выбраны чистые цвета с длиной волн 700 нм (красный), 546 нм (зеленый), 435 нм (сине-голубой). При смешивании двух основных цветов можно получить нужные оттенки производного цвета.

Они носят название вторичных (составных). Основные цвета нельзя получить путем смешивания. Опыт по смешению цветов — один из самых наглядных научных экспериментов. Когда на экран проецируются накладывающиеся друг на друга цветные круги света, происходит сложение цветов.

Там, где перекрываются красный и синий цвета, виден пурпурный. Синий и зеленый цвета при наложении друг на друга дают голубой цвет. Эти смешанные цвета напоминают одновременно оба составляющих их компонента; так, пурпурный цвет кажется красновато-синим, а голубой — синевато-зеленым.

Однако если смешать красный цвет с зеленым, то мы совсем неожиданно получим желтый цвет, казалось бы, не имеющий ничего общего ни с красным, ни с зеленым. Более того, при наложении друг на друга трех цветов они «исчезают» — цвет становится белым.

Таким образом, комбинируя в равных пропорциях по два основных цвета, можно получить три новых (вторичных) и т. д. Если цвет состоит из двух оттенков, он называется «чистым». Содержание еще третьего основного цвета делает его «неясным».

Цветовые тона образуют естественный континуум: близкие цвета плавно переходят один в другой. В оптике принято все цвета располагать на одной прямой в соответствии с длиной волны — от красного до фиолетового. В цветоведении красный и фиолетовый находятся рядом, поскольку воспринимаются как родственные. В соответствии с этим все цвета размещают по кругу.

Цвета спектра на цветовом круге располагаются против часовой стрелки (к, о, ж, з, г, с, ф). Последовательность тонов в любом цветовом круге одинакова, количество — не более 160 (предел различения глазом).

Цветовой круг позволяет определить пары противоположных цветов, которые отличаются предельной контрастностью хроматических сочетаний.

Такие пары называются контрастными цветами, или дополнительными, — это желтый и фиолетовый, синий и оранжевый, красный и зеленый. Смешивание лучей света дополнительных цветов дает белый свет вследствие поляризации (двойного лучепреломления).