可见光的光谱及各类光的波长[攻略].doc

可见光的光谱及各类光的波长[攻略]各种光的波长各种光的波长可见光的光谱颜色波长频率红色约625—740纳米约480—405兆赫橙色约590—625纳米约510—480兆赫黄色约565—570纳米约530—510兆赫绿色约500—565纳米约600—530兆赫青色约485—500纳米约620—600兆赫蓝色约440—485纳米约680—620兆赫紫色约380—440纳米约790—680兆赫电磁波的波长和强度可以有很大的区别,在人可以感受的波长范围内(约380纳米至740纳米),它被称为可见光,有时也被简称为光。假如我们将一个光源各个波长的强度列在一起,我们就可以获得这个光源的光谱。一个物体的光谱决定这个物体的光学特性,包括它的颜色。不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和,但是不同的动物所看到的颜色是不同的,不同的人所感受到的颜色也是不同的,因此这个定义是相当主观的。一个弥散地反射所有波长的光的表面是白色的,而一个吸收所有波长的光的表面是黑色的。一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。我们称这样的颜色为单色的。虹的光谱实际上是连续的,但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但每个人的分法总是稍稍不同的。单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受,比如暗的橙黄被感受为褐色,而暗的黄绿被感受为橄榄绿,等等。显示器无法产生单色的橙色)。出于眼睛的生理原理,我们无法区分这两种光的颜色。也有许多颜色是不可能是单色的,因为没有这样的单色的颜色。黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色,粉红色或绛紫色也是这样的颜色。波动方程是用来描写光的方程,因此通过解波动方程我们应该可以得到颜色的信息。在真空中光的波动方程如下:utt=c2(uxx+uyy+uzz)c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y,z)是描写光的函数,下标表示取偏导数。在空间固定的一点(、、固定),就成为时间的一个函数了。通过傅xyzu里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克?牛顿。约翰?沃尔夫冈?歌德也曾经研究过颜色的成因。托马斯?杨1801年第一次提出三元色的理论,后来赫尔曼?冯?亥姆霍兹将它完善了。1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素,从而确定了这个理论的正确性。人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色,一般人眼中有三种不同的锥状细胞:第一种主要感受红色,它的最敏感点在565纳米左右;第二种主要感受绿色,它的最敏感点在535纳米左右;第三种主要感受蓝色,其最敏感点在445纳米左右。杆状细胞只有一种,它的最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。因为每种细胞也对其他的波长有反映,因此并非所有的光谱都能被区分。比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受,其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号,所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。如我们的眼睛长时间看一种颜色的话,我们把目光转开就会在别的地方看到