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我们通常所说的白光,在通过三棱镜产生色散折射率波長改變)后即可形成可见光谱

可見光Visible light)是電磁波譜人眼可以看見(感受得到)的部分。這個範圍中電磁輻射被稱為可見光,或簡單地稱為。人眼可以感受到的波長範圍一般是落在390到700nm[1]。對應於這些波長的頻率範圍在430–790 THz。但有一些人能够感知到波长大约在380到780nm之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感,这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。

可见光源编辑

 
可見光譜激光(紅光、綠光、藍光、藍紫光)

可見光的主要天然光源是太陽,主要人工光源是白熾物體(特別是白熾燈)。它們所發射的可見光譜是連續的。氣體放電管也發射可見光,其光譜是分立的。常利用各種氣體放電管加濾光片作為單色光源

人眼可以看見的光的範圍受大氣層影響。大氣層對於大部分的電磁波輻射來講都是不透明的,只有可見光波段和其他少數如無線電通訊波段等例外。不少其他生物能看見的光波範圍跟人類不一樣,例如包括蜜蜂在內的一些昆蟲能看見紫外線波段,對於尋找花蜜有很大幫助。

光譜中並不能包含所有人眼和腦可以識別的顏色,如棕色、粉紅、紫紅等,因為它們需要由多種光波混合,以調整紅的濃淡。

可見光的波長可以穿透光學窗口,也就是可穿透地球大氣層而衰減不多的電磁波範圍(藍光散射的情況較紅光為嚴重,這也正是為何我們看到天空是藍色的)。人眼對可見光的反應是主觀的定義方式(參見CIE),但是大氣層的窗口則是用物理量測方式來定義。之所以稱為可見光窗口是因為它正好涵蓋了人眼可見的光譜。近紅外線(NIR)窗口剛好在人眼可見區段之外,中波長紅外線(WMIR)和遠紅外線(LWIR、FIR)則較人眼可見區段較遠。

对可见光谱的解释编辑

 
可見光譜只佔有寬廣的電磁波譜的一小部分

早期對光譜的2種解說來自於艾萨克·牛顿光學歌德(Johann Wolfgang von Goethe)的色彩學。牛頓首先在1671年在他的光學試驗的說明中使用了光譜這個字(在拉丁文中代表外觀、顯象)。牛頓觀察到一束陽光以一個角度射入玻璃棱鏡,部份會被反射,部份則穿透玻璃,並呈現出不同的色帶。牛頓假定陽光是由不同顏色的小粒子組成,而這些不同顏色在穿透物質時,前進速度不同。而紅光的速度快於紫光,而導致了在穿過棱鏡後紅光的偏折(折射)較紫光為小,產生各色的光譜。

牛頓把光譜分成7種顏色:。他依古希臘哲學家的想法,選這7種顏色,並和音符、太陽系的行星、和一週的天數連結。然而人眼对于靛色频率的敏感度其实是相对较差的,加之一些辨色能力正常的人都表示他们无法区分靛色和蓝色、紫色。正因此之故,一些專家如艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)等都曾建議靛色不應被視為顏色,它只是藍和紫的濃淡不同的區間而已。 哥德聲稱連續光譜是個複合現象。和牛頓則認為僅限可見光光譜是個單獨現象,哥德觀察到了更廣泛的部份,他發現到了沒有光譜的區間,如紅黃邊界和青藍邊界是白的,原來在邊界區會有色光重疊的現象。至此大眾接受了光是由光子組合成的(某些時候光有波的特性,其他時間則是粒子的特性,參閱波粒二象性),所有光在真空中是定速光速,而光在其他物質中的速度,都較光在真空中的速度為低,而光在真空中與其他物質中速度的比值就是該物質的折射率。在某些已知的物質(非色散物質)中不同頻率的光行進速度並無差別,但其他物質中,不同頻率的光有不同的行進速度:玻璃就屬於這種物質,所以玻璃稜鏡能把白光進行分光。自然界的就是個藉由折射看到光譜的理想例子。

光譜色编辑

顏色 頻率 波長
紫色 668–789THz 380–450nm
蓝色 631–668THz 450–475nm
青色 606–630THz 476–495nm
綠色 526–606THz 495–570nm
黃色 508–526THz 570–590nm
橙色 484–508THz 590–620nm
紅色 400–484THz 620–750nm

我們所熟知的彩虹般的光譜,包括了所有單一波長的可見光,也就是純粹的單色光。儘管是連續光譜,相鄰兩色間並沒有明顯的界限,上述所列的波長區間是常用的近似值。

光譜學编辑

研究物體放射的光譜的科學叫光譜學。其重要應用之一就是在天文學上,因為光譜學是分析遠距離物體性質的基礎。常見的天體光譜學應用到高折射率、極高解析度的光譜分析。如就是在太陽光譜中首先發現到的元素;星球中化學元素可由其放射光譜吸收光譜來判讀;另外用到譜線的紅移藍移可以量測星球的距離及其快速移動物體的速度。首次發現太陽系外行星即是以可分析到每秒數公尺的放射速度差異技術,分析其穿過重力場影響的兩種偏移,繪出行星的模擬路徑。

電腦光譜编辑

由三個紅、綠和藍條來顯示三原色在不同混合比率時呈現出的光譜。由電腦依各種比率交叉混合紅、綠和藍色組成的一個光譜。在此圖中,紅色、綠色和藍色的長條中顯示的是上方光中所含的成份。

相關條目编辑

參考資料编辑