邓楷模

(苏州大学物理科学与技术学院，江苏 苏州 215006)

生活在色彩斑斓的世界,我们从小时候就学会了分辨颜色．为什么不同的物体呈现出不同的颜色?为什么天空是蓝色的、云朵是白色的?为什么肥皂膜在阳光下具有如此丰富的色彩?合理解释日常生活中随处可见的颜色现象需要我们对一些基本的光学知识有所了解．这些生活中的颜色的形成与光的波长(描述光的波动性的物理参数)有密切关系,并受材料的光学性质影响．

1 光的颜色与视觉

牛顿是最早系统研究太阳光的科学家之一．[1]他发现如果让太阳光照射到棱镜上,从棱镜出射的光不再是白光,而是彩色的,紫色光和红色光分居两侧,中间分别是蓝光、绿光、黄光和橙光．如果让这些不同颜色的光重新通过另一个棱镜,又能形成白光．这表明,白光是由不同颜色的光混合而成的，彩虹的颜色是非常直接的说明．光的颜色取决于光的波长．表1中列出了不同波长的可见光对应的颜色．紫光的波长比红光的小,太阳光谱中其他颜色的波长在紫光和红光之间．

表1 光的波长与颜色对照表

尽管可见光波长非常短,但不同颜色的光仍能被我们的视觉系统准确分辨．眼睛和大脑构成了人类的视觉系统．光通过角膜和晶状体汇聚到视网膜,上面充满了光敏细胞-锥状细胞和杆状细胞．杆状细胞产生夜晚的视觉,但它们不提供任何与颜色相关的信息．在光照充足的条件下,锥状……