冯大诚

1：科学新知

我能用手指辨别颜色，你信吗？显然不信，因为我们只能用眼睛辨别颜色。但是，手指和眼睛还是有共同之处的，它们都是我们感知世界的工具。当然，我们感知外界还可以靠耳朵来听声音。

假设我们身处空旷之处，怎么能知道眼前有一栋房子呢？可以用眼睛看。要是周围连一点光亮也没有呢？我们可以用手电筒将光照到房子上，光线反射回眼睛，我们就知道那里有房子。我们还可以拍一下手，等听到回声，也能知道前面有个物体。

如果前面不是一栋房子，而是一个人，用耳朵听的办法就不灵了。因为声波前进时，只有遇到大小比波长大的物体时，才能清晰地反射。遇到小物体时，就绕过去了——衍射。而我们说话声的波长在“米”这个数量级，所以声音极难反射回來。但是，当声波的波长小到要以毫米甚至微米为单位时（称为“超声波”），就能探清很多小物体——蝙蝠就是这样探知飞虫位置的。

所谓颜色，是眼睛对不同波长的可见光的感觉，是眼睛受到波长为400～760纳米的光线刺激时，大脑的不同印象。例如，看到波长650纳米左右的光，我们认为看到的是红色；看到波长540纳米左右的光，我们认为看到的是绿色。

太阳光中包含了所有波长的可见光，所以我们对太阳光的印象就是白色的光。当太阳光照射到某一个物体上时，如果这个物体能反射出波长650纳米的光，而把其他波长的光都吸收了，我们就会感觉这个物体是红色的。同样，当一个物体只反射出波长540纳米的光，我们就会觉得它是绿色的。

再来说说蝴蝶翅膀的颜色。蝴蝶翅膀上绚丽的色彩有2个来源：一个是靠翅膀上鳞片中的化学色素显色，这称为化学色；另一个是靠光线在鳞片微小而复杂的结构中发生折射、衍射和反射，最终让我们看见鲜艳夺目的色彩，这称为结构色。

为什么要用电子显微镜而不是普通的光学显微镜观测蝴蝶翅膀的结构？

用光线探测物体与声音探物的缺点类似，一旦被观察物体比光波的波长还小，光线就会绕过该物体，这就达到了光学显微镜的观测极限。所以，光学显微镜通常难以呈现0.1微米的精细结构。

为了解决这个问题，科学家发明了电子显微镜。因为电子是一种有波动性的微观粒子，它的波长可以比可见光的波长短很多。于是，我们可以利用电子的这种性质，去探测光学显微镜无法分辨的微观结构。

用手指去探测物体，我们感知到物体的硬度、温度；用声波去探测物体，我们听见声音；用光波去探测物体，我们看见形状和颜色；用电子去探测物体，通过电子显微镜我们知道了物体的微观结构。这些方式各有所长，也各有所短，利用的手段不同，探测到的物体的性质也不同。（选自《科学画报》，2015年第8期）

1.我们利用什么去感知外界？

2.第三段运用的说明方法有 _______ 、 ________ 、 ________ 。

3.我们依据什么去分辨颜色？蝴蝶翅膀颜色的来源？

4.说说下面句子中两个“可以”的表达效果？

因为电子是一种有波动性的微观粒子，它的波长可以比可见光的波长短很多。于是，我们可以利用电子的这种性质，去探测光学显微镜无法分辨的微观结构。

5.我们如何观察蝴蝶翅膀的颜色？简述原因。

答案：

1.手指、眼睛和耳朵

2.举例子、作比较、做诠释

3.波长 鳞片中的化学色 结构色

4.“可以”表示可能或能够，连用两个“可以”突出了“电子”的波长可以比可见光的波长短很多的性质，“可以”分辨的微观结构。

5.用电子显微镜。因为光学显微镜达到观测极限，无法分辨的微观结构。