物理學為什麼是顏色學
1. 緊急!!!!!!!!!!有誰知道!!!!!!
嚴格地說,顏色不是物體具有的屬性,也就是說,你上面的說法是不恰當的,我們不能說物體具有的顏色都是相同的,而只是我們看到的光線不同。
顏色可以說是物體對光的反射的性質。不同的物體表面,對光的反射情況不相同,而結果就是我們會看到的顏色不相同。另一方面,顏色的辨別是人眼的功能,而人眼的辨別是近似的,我們看到的相同的顏色,並不意味著我們眼睛看到的光相同。同一種顏色,對人眼而言,可以有不同的組合方式,但實際上這兩種「顏色」是不同的。
所以,如果我們要探討物體的顏色的性質,我們是應該探討物體對光的性質,而不應該是探討我們的眼睛的感受。這樣更客觀。
人眼睛的視網膜上只有三種辨色細胞,分別對三種顏色作出反應。根據反應強度的不同,我們辨別出不同的顏色。可見,我們的眼睛並不能對每一種光都作出辨認。所以說,如果以我們的感受來定義物體的顏色,不夠公正。換言之,物理學上的顏色應該區別於生物學上的顏色的定義。物理學上的顏色應該是針對光而言的。
水,嚴格地說是淡藍色的。這是因為藍色光的波長相對短,不容易被水吸收,所以可以反射出來而被我們的眼睛看到。一杯水所能夠反射的藍色太有限了,以至於你的眼睛還不能分辨出來;而大海能夠反射的藍色光則比較可觀了,以至於你的眼睛能夠感受到。所以一杯水和海里的水的顏色差別在顏色的深度,而不在顏色。
你看到的光不同,可以是多種不同:顏色的深度,純度,亮度;你的眼睛的生理狀況會影響到你對光的判斷,你的眼睛的判斷能力也會影響到你對光的判斷。所以你看到的相同,不一定是確實的相同,而只是一個側面的相同。反之,你看到的不同,可能是上述三中不同的一種或多種,不能因為你看到的不同而說物體的顏色一定不同,這可能只是顏色淺一點,你沒有判斷出來。
個人淺見,不一定符合主流觀點。
2. 為什麼會有顏色顏色的物理本質是什麼
牛頓三棱鏡實驗
人類關於色彩的研究,其實是從牛頓才開始的,在此之前,人們一直認為白色是一種沒有其他顏色的光,而色彩,則是另外的一種光。
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1665年,剛剛畢業的牛頓,因為鼠疫不得不躲在向下的家裡。在家裡時,牛頓利用三棱鏡做了著名的三棱鏡色散實驗。
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具體操作手段很簡單,牛頓把一個三棱鏡放在太陽底下,陽光透過三棱鏡後,本來沒有顏色的白牆上被分解成了不同的顏色,這些顏色正好對應著彩虹的顏色。
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牛頓對此的結論是:太陽光是由不同顏色(即不同波長)組成的混合光。
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雖然牛頓解決了光是由不同顏色組成的,但為什麼是同一束光線照射的物體,我們看到的花是紅色,而葉子是綠色呢?
物體的色彩
之所以我們看到同一束光照射的物體,有的是藍色,有的是紅色,其實和這些物體本身有關。
我們知道,物體雖然不會發光,但它們卻會吸收光線,比如,當一個物體呈現出」紅色「時,是它吸收了其他不同的顏色,只讓紅色光通過,因此我們看到的物體才呈現出紅色。
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顏色與眼睛
以上內容,是顏色形成的外部原因,事實上,我們之所以能夠感知到顏色,還和我們的眼睛結構有關。我們知道,我們的眼睛有一個呈凸透鏡的晶狀體,光線進入眼睛後,會通過晶狀體倒映在視網膜上,而視網膜相當於人眼睛的大屏幕。
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物體投影在視網膜上後,並不意味著人類可以觀測到物體以及顏色了,事實上,視網膜後面,還有兩種細胞在工作,一種是視桿細胞,一種是視錐細胞。
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我們之所以能感知到顏色,其實和視錐細胞有關。
正常人類的眼睛,一共有三種視錐細胞:紅色,藍色和綠色。
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我們之所以可以看到物體的色彩,其實正是利用紅色和藍色以及綠色的不同比例,才會看到了五彩斑斕的色彩。
比如,我們眼睛中沒有紫色的視錐細胞,但紅色和藍色按照一定比例混合,就可以得到紫色,這一點和繪畫其實很相似。
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之所以說是正常人的眼睛,是因為有一些色盲患者,可能缺少其中一種或者兩種細胞。他們看到的世界,就和我們看到的世界,在色彩上有差異。
文章圖片13所以,顏色的來源離不開兩個條件:
不同波長的電磁波進入到人的眼睛。
經過眼睛裡的視錐細胞「翻譯」後,人類可以感知到不同的色彩。
存在人類尚未發現的顏色嗎?
不知道你有沒有注意到,其實「顏色」在客觀世界裡並不存在。
我們知道,顏色其實是一種電磁波,在電磁波里,只有一小段波長范圍,是可以被我們感知到的,這段波長范圍就是可見光范圍。還有一些我們感知不到的波長范圍,叫做不可見光,比如X光,紫外線,紅外線,這些電磁波的波長范圍是我們感覺不到。
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在可見光范圍內,電磁波的波長不同,對應的顏色也不同,就像聲音一樣,人類也只能聽到特定分貝范圍內的聲音。
而由於我們視錐細胞的限制,我們永遠也不能感知可見光之外的電磁波。
還有,同樣波長的電磁波,在不同人眼裡,可能看到的色彩就不一樣,如果一個人眼睛裡沒有視錐細胞,那麼世界在它眼裡就是黑白灰,沒有顏色。但在我們眼裡,就是繽紛多彩。
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同樣,如果一個人擁有第四種視錐細胞,比如:紫色,那麼他可能看到紫外線的顏色,而紫外線的顏色對我們來說,就是尚未發現的顏色,可悲的是我們一輩子也看不到這個顏色。
下圖從左到右的順序分別是:左1:人眼;左2:紫外線下;左3:模擬的蜜蜂視覺;左四:模擬的四色視錐人類視覺。
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所以,從自然界來說,並不存在顏色,因此也就不存在人類尚未發現的顏色。
但如果從人類的感覺來說,那麼可見光之外的電磁波,都是人類尚未發現的顏色,可惜我們永遠也不會看到這些顏色。
3. 光與色產生的原理是什麼
1、光
其本質是一種處於特定頻段的光子流。光源發出光,是因為光源中電子獲得額外能量。如果能量不足以使其躍遷到更外層的軌道,電子就會進行加速運動,並以波的形式釋放能量。如果躍遷之後剛好填補了所在軌道的空位,從激發態到達穩定態,電子就不動了。否則電子會再次躍遷回之前的軌道,並且以波的形式釋放能量。
2、色
通過眼、腦和我們的生活經驗所產生的對光的視覺感受,我們肉眼所見到的光線,是由波長范圍很窄的電磁波產生的,不同波長的電磁波表現為不同的顏色,對色彩的辨認是肉眼受到電磁波輻射能刺激後所引起的視覺神經感覺。
顏色具有三個特性,即色相,明度,和飽和度。顏色的三個特性及其相互關系可以用三度空間的顏色立體來說明。
(3)物理學為什麼是顏色學擴展閱讀
光在同種介質中沿直線傳播。小孔成像、日食和月食還有影子的形成都證明了這一事實。
撇開光的波動本性,以光的直線傳播為基礎,研究光在介質中的傳播及物體成像規律的學科,稱為幾何光學。在幾何光學中,以一條有箭頭的幾何線代表光的傳播方向,叫做光線。
幾何光學把物體看作無數物點的組合(在近似情況下,也可用物點表示物體),由物點發出的光束,看作是無數幾何光線的集合,光線的方向代表光能的傳遞方向。幾何光學中光的傳播規律有三:
1、光的直線傳播規律已如上述。大地測量也是以此為依據的。
2、光的獨立傳播規律。兩束光在傳播過程中相遇時互不幹擾,仍按各自途徑繼續傳播,當兩束光會聚同一點時,在該點上的光能量是簡單相加的。
3、光的反射和折射定律。光傳播途中遇到兩種不同介質的分界面時,一部分反射,一部分折射。反射光線遵循反射定律,折射光線遵循折射定律。
4. 在顏色的背後有什麼物理學知識
"顏色"是我們對不同頻率的光接受以後的反應。沒有光就不存在顏色。由於光是電磁波,所以會對帶電粒子的運動產生一些影響。原子有帶正電的核和帶負電的電子,電子在一定的軌道上運行。原子間也主要通過電磁相互作用聯結成分子。各原子中的電子軌道重新組合後形成新的軌道。這些電子運動的軌道性質決定了該分子對可見光如何響應。至於能量更高或更低的光,可能會和其它的運動情況相關。啰里八嗦這么久,一言以蔽之就是光影響構成分子的帶電粒子的運動情況。好了,一個分子中,電子如何運動有很多種方案,也就是不同軌道。電子在什麼樣的軌道中運動,取決於能量。光和電子作用,電子可以吸收光而挪到高軌道,也可以放出光而挪到低軌道。光的能量和頻率成正比,不同能量的光激發不同的分子,或者(比較少見的)把電子激發到不同軌道。在看東西的時候,就是吸收光的情況。電子吸收了光的能量,移到了高軌道,但也不能不下來。有以下幾種方法:或是熱量散失,或是放出光子,或是轉移到附近的原子\分子上,或是把能量交給附近的原子\分子。能量交給附近的原子\分子,再傳下去,。。。這樣傳到神經,神經再以化學介質或者電脈沖的形式把信號傳到大腦,我們就看到了顏色。
5. 什麼是顏色物理學上對顏色是怎樣定義的
顏色是眼睛對光波的視覺在大腦產生的一種反應;物理學對顏色的定義是可見光波在頻率高低;視覺獲得的顏色與光波頻率高低所對應的顏色不能完全對應,原因很復雜。最典型的就是紫色,眼睛看見的紅色+藍色可以構成紫色,但在物理學中較低頻段的紅色+藍色無法構成高頻的紫色,用物理光學的疊加原理無法獲得高頻譜的紫色。