光真的是无限的吗 (光到底有什么秘密)

探索色彩是一件神秘而有趣的事情,就像探险一样,不同色彩间的组合搭配可能会产生完全不一样的效果,甚至影响到个人情绪。今天小墨带着大家走进色彩这个神秘的国度,聊一聊色彩的发现以及我们人眼是如何感知不同色彩的。看完后,对于色彩你或许会有新的理解。

光真的是无限的吗,光是否也是无色的

光与色的的关系

不知大家是否记得,中学课堂上物理老师曾讲过有关光与色的一个实验。在一个暗室里,只在窗户上留一个小洞,让太阳光照射进来并通过玻璃材质的三菱镜,这时奇迹发生了,对面墙上出现了一条彩色光带,这就是著名的色散实验。牛顿通过这个实验以及后续改良前人的实验,证实了这条彩色的光带是从白色光中分离出来,而不是由棱镜产生的。

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光的色散实验

因此我们得知太阳光是由不同颜色的光混合而成,而白光之所以能被三棱镜分散成由不同单色光构成的光谱,是因为构成白色光的单色光波长不同,波长不同,折射率自然也就不同了,红光偏折角度最小,紫光偏折角度最大。这个实验把光与色紧紧联系在一起。

这就是全部的光吗?当然不是喽,这只是肉眼可见的光,波长在380—780nm范围内。除此之外,还有我们眼睛看不见的光,例如红外线、紫外线、医疗上使用的x射线等。

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电磁波谱

那么我们的眼睛是如何将可见光感知为不同的色彩呢?

先纠正一个误区,从物理角度来讲光是没有色彩的,我们所看到的色彩其实是人眼和大脑对可见光的反应,意思就是我们的视觉神经系统赋予了光和这个世界五彩斑斓的颜色

接着来说下我们的眼睛是如何感知色彩的。首先要有光,如果我们的视觉是一台精密的仪器,那么“光的出现”就是它的启动开关。没有光,机器无法运作,我们的世界一片黑暗。所以,在黑夜或者暗室,人眼什么都看不到。

当光进入人眼之后,投射到视网膜上,光信号经过大脑处理,被感光细胞所感知,呈现色彩。而之所以看到的色彩不同,是因为感光细胞产生的反应不同。

我们的视觉系统有锥状和杆状两种感光细胞,锥状细胞感知明暗和颜色,杆状细胞只感受明暗。锥状细胞有三种,感应不同波长范围的光,而且它们的感知度有一定的范围和最大值。其中短波视锥细胞对蓝色最敏感,中波视锥细胞对绿色最敏感,长波视锥细胞对红色最敏感。因为这三种锥状细胞的感光区域相互重叠,所以即使只有单一波长的单色光进入眼睛,也可能会有其他两种锥状细胞产生反应。因此我们看到的不同色彩就是依赖这三种细胞不同反应的结果。

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最后,我们再次总结下:

  1. 牛顿的色散实验使人们认识到光与色之间的关系, 人们开始以更科学的视角探索万物的色彩。

  2. 光是无色的,因为人眼感光细胞的不同反应,才赋予了光和世界以五彩的颜色。