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第18章 颜色是如何产生的

关于光的疑问

人的视觉器官是一个非常完善的光学系统,它可以将数千种颜色分辨出来。

从人类出生以来,太阳就已经存在,它无时无刻不在照耀这个地球,那么太阳光到底是什么呢?人们充满了疑问。1666年,英国科学家牛顿利用三棱镜分解了太阳光,得到了一条彩虹似的色带,这条色带有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色,这些颜色按一定的次序排列着。这个色带是按不同波长依次排列的,也就是我们通常说的光谱带。有了光的存在,人才能看到万事万物。

刚才我们说过太阳光通过三棱镜可以分解为7种颜色,那么颜色究竟是怎样产生的呢?这需要具备以下3个方面的因素。

1.光照。如果没有光照就不可能出现颜色,颜色之所以不同是因为光照条件不同。这就与一块白布相似,这块白布在日光下是白色的,在红光下它就成为红色的,用蓝光照射则是蓝色的,这是因为照耀它的光不同的缘故。

2.物体的表面特性。当光投射到一个物体上后,会有这样一种情况产生:一部分光会被这个物体反射,另一部分光则会被物体吸收。被物体表面反射的这部分光具有自己的特性,根据这部分光特性的不同就有了反射色和透射色,反射色和透射色是决定我们看到的物体颜色的关键因素。所以物体具有什么样的颜色,决定于它表面的特性。

3.人眼的视觉功能。照射光的特点或角度决定了物体表面对光的反射,一般来说,光束从不同角度照射过来,眼睛从不同角度看过去,人眼中看到的颜色都会改变。

有些人可能会觉得很奇怪,光和物体都是客观存在的物体,为什么人眼却能看到多姿多彩的世界呢?这与人的眼睛有关。

人眼中的瞳孔与照相机中的光圈有相似的功能,它们都可以调节进入其中的光线量。而且人眼具有透镜的作用,这样外来物体的光线便会在视网膜上呈现。视网膜是眼球的感光部分,它处在眼球壁的内层。在视网膜中央有一个特殊的区域,那里有大量的锥体细胞。这种锥体细胞又叫黄斑,它的颜色是黄色,其直径大约在2~3毫米之间。黄斑的中央有一个叫中央窝的小凹,中央窝对视觉最为敏感。锥体细胞可以将物体的颜色和细节分辨出来,这与杆体细胞有所不同。杆体细胞用于感受光线的明暗变化,但是对物体的颜色和细节却无法感受。锥体细胞和杆体细胞共同合作,将感受到的一切传到神经中枢,人因此产生了视觉。

总之,只要光的存在、物体的表面特性和人眼的视觉功能3种因素同时存在,人便能看到多姿多彩的世界。

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