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18913268389湯生
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一. 顏色的基本概念。
我們看到一個(gè)物體,首先感到是它的顏色。物質(zhì)的顏色是由人眼視覺看得到的。如果在沒有光線的密閉的暗室中,或在漆黑的夜里,物體的顏色是看不見的。只有在光照下,物質(zhì)的顏色才能為肉眼所見,所以我們說顏色是光和眼睛相互作用而產(chǎn)生的。事實(shí)上,顏色是大腦對(duì)投射在視網(wǎng)膜上不同性質(zhì)光線進(jìn)行辨認(rèn)的結(jié)果。
光源本身發(fā)出的顏色我們稱光源色。我們通常觀察到的物質(zhì)顏色稱為物體色。物體色的產(chǎn)生首先是由物體的本質(zhì),即物體本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定,其次,物體色的產(chǎn)生離不開光照。光照射到物體表面上,一部分光被物體表面反射,一部分進(jìn)入物體中,進(jìn)行折射。進(jìn)入物體表面的光是由于物體對(duì)入射光的波長能進(jìn)行吸收的結(jié)果。剩下的一部分光透過物體向外射出,即我們通常所說的透射光。最后,物體的顏色是由人眼的視覺得到。
二、光源與顏色
對(duì)于光,我們并不感到陌生,因?yàn)槲覀兠刻於忌钤诠獾氖澜缰校鞣N不發(fā)光物體鮮艷奪目的顏色,只有在足夠的光線照射下,才能為人們看見,一切發(fā)光的物體都可以成為光源,而太陽是巨大的天然光源,也是人類唯一的白晝光光源。實(shí)際上白晝光光源是直射和天空中反射光組成的自然光,也叫陰天光。
我們知道,在真空中或者在均勻的介質(zhì)中,光是沿直線傳播的,如果光線照在水里,則會(huì)發(fā)生光的折射。人們?cè)诤舆呄匆路r(shí),當(dāng)陽光照在肥皂泡沫上或者照在河面上的污油層時(shí),就會(huì)看到彩虹似的顏色,從車床上切削下來的鐵屑,也往往會(huì)在陽光照射下泛起一層美麗的藍(lán)色,這都是光的干涉現(xiàn)象。在夏日雨后,天空中有時(shí)會(huì)橫貫一條光彩奪目的彩虹,這是由于下雨后,天空中仍懸浮著無數(shù)極小的水滴,太陽光沿著一定的角度射入這些水珠時(shí),就會(huì)引起兩次折射和一次全反射,從水滴射出來的光就發(fā)散成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等色光。當(dāng)我們背著太陽朝這些水珠看去,就會(huì)看到一條圓弧形的彩色光帶。太陽光經(jīng)過兩次折射而發(fā)散成各種色光的現(xiàn)象叫光的色散。
隨著科技的發(fā)展,人們逐步認(rèn)識(shí)到,光是一種可以引起視覺的電磁波,在整個(gè)電磁波譜中,只有很窄的一部分人眼能看到,光的波長不同,會(huì)引起不同的視覺。而我們看到物質(zhì)呈某種顏色,可以是單色光,也可以是幾種單色光以不同比例的混合光。
三、 顏色的產(chǎn)生。
可見光的范圍大約是400-800nm。如將波長為400-800nm的光按適當(dāng)?shù)谋壤鶆虻幕旌虾螅盏窖劬Φ囊暰W(wǎng)膜上,則產(chǎn)生白色的光感。但物質(zhì)為什么會(huì)顯示不同的顏色呢?第一個(gè)揭示顏色秘密的是英國科學(xué)家牛頓。他用一塊三棱鏡,將太陽光經(jīng)過兩次折射,第一次成功地將其分解成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種顏色的色帶。牛頓不僅將白光分解成可見光譜,他后來又設(shè)法用透鏡將這7種光聚到一起,又還原為白色光,他的實(shí)驗(yàn),揭示了白光是由許多不同顏色,不同波長或不同頻率的色光組成的混合光。現(xiàn)我們已清楚的認(rèn)識(shí)到,顏色只是不同波長的光線,照射在人眼的視網(wǎng)膜上,然后給大腦的一種感覺,我們將這種感覺稱為色覺,為了過一步了解可見光譜和各種顏色,我們將可見光譜分成9個(gè)寬闊而又容易相互區(qū)別的區(qū)域,它們可以用顏色環(huán)來描述。
顏色環(huán)周圍所注的波長與環(huán)中每一扇形的光顏色是對(duì)應(yīng)的,從圖中可以看出,每塊扇形的對(duì)頂處都有另一塊扇形。我們將顏色環(huán)上全部有色光以正確比例混合,可以得到白光,事實(shí)上,也可以由顏色環(huán)上任何兩個(gè)對(duì)頂位置扇形中的單色光混合而得到。這一對(duì)顏色,互稱為補(bǔ)色,如藍(lán)色(435-480nm的扇形)的補(bǔ)色為黃色(580-595nm),即藍(lán)光和黃光混合得到的是白光。這種兩種或多種其它色光混合而得到另一色光,我們稱之為加色混合,顏色環(huán)上任何一種有色光,都可以用相鄰兩側(cè)的兩種單色光混合而復(fù)制,例如黃光加紅光混合得到橙光。自然界中很少有純光譜色或加色混合顏色,我們周圍接觸到的絕大多數(shù)顏色,與上述情況不同,它們是通過減色混合產(chǎn)生的。什么是減色混合呢?
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