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物理学为什么是颜色学

发布时间: 2023-01-21 19:44:51

1. 紧急!!!!!!!!!!有谁知道!!!!!!

严格地说,颜色不是物体具有的属性,也就是说,你上面的说法是不恰当的,我们不能说物体具有的颜色都是相同的,而只是我们看到的光线不同。
颜色可以说是物体对光的反射的性质。不同的物体表面,对光的反射情况不相同,而结果就是我们会看到的颜色不相同。另一方面,颜色的辨别是人眼的功能,而人眼的辨别是近似的,我们看到的相同的颜色,并不意味着我们眼睛看到的光相同。同一种颜色,对人眼而言,可以有不同的组合方式,但实际上这两种“颜色”是不同的。
所以,如果我们要探讨物体的颜色的性质,我们是应该探讨物体对光的性质,而不应该是探讨我们的眼睛的感受。这样更客观。

人眼睛的视网膜上只有三种辨色细胞,分别对三种颜色作出反应。根据反应强度的不同,我们辨别出不同的颜色。可见,我们的眼睛并不能对每一种光都作出辨认。所以说,如果以我们的感受来定义物体的颜色,不够公正。换言之,物理学上的颜色应该区别于生物学上的颜色的定义。物理学上的颜色应该是针对光而言的。

水,严格地说是淡蓝色的。这是因为蓝色光的波长相对短,不容易被水吸收,所以可以反射出来而被我们的眼睛看到。一杯水所能够反射的蓝色太有限了,以至于你的眼睛还不能分辨出来;而大海能够反射的蓝色光则比较可观了,以至于你的眼睛能够感受到。所以一杯水和海里的水的颜色差别在颜色的深度,而不在颜色。

你看到的光不同,可以是多种不同:颜色的深度,纯度,亮度;你的眼睛的生理状况会影响到你对光的判断,你的眼睛的判断能力也会影响到你对光的判断。所以你看到的相同,不一定是确实的相同,而只是一个侧面的相同。反之,你看到的不同,可能是上述三中不同的一种或多种,不能因为你看到的不同而说物体的颜色一定不同,这可能只是颜色浅一点,你没有判断出来。

个人浅见,不一定符合主流观点。

2. 为什么会有颜色颜色的物理本质是什么

牛顿三棱镜实验
人类关于色彩的研究,其实是从牛顿才开始的,在此之前,人们一直认为白色是一种没有其他颜色的光,而色彩,则是另外的一种光。

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1665年,刚刚毕业的牛顿,因为鼠疫不得不躲在向下的家里。在家里时,牛顿利用三棱镜做了着名的三棱镜色散实验。

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具体操作手段很简单,牛顿把一个三棱镜放在太阳底下,阳光透过三棱镜后,本来没有颜色的白墙上被分解成了不同的颜色,这些颜色正好对应着彩虹的颜色。

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牛顿对此的结论是:太阳光是由不同颜色(即不同波长)组成的混合光。

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虽然牛顿解决了光是由不同颜色组成的,但为什么是同一束光线照射的物体,我们看到的花是红色,而叶子是绿色呢?

物体的色彩
之所以我们看到同一束光照射的物体,有的是蓝色,有的是红色,其实和这些物体本身有关。

我们知道,物体虽然不会发光,但它们却会吸收光线,比如,当一个物体呈现出”红色“时,是它吸收了其他不同的颜色,只让红色光通过,因此我们看到的物体才呈现出红色。

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颜色与眼睛
以上内容,是颜色形成的外部原因,事实上,我们之所以能够感知到颜色,还和我们的眼睛结构有关。我们知道,我们的眼睛有一个呈凸透镜的晶状体,光线进入眼睛后,会通过晶状体倒映在视网膜上,而视网膜相当于人眼睛的大屏幕。

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物体投影在视网膜上后,并不意味着人类可以观测到物体以及颜色了,事实上,视网膜后面,还有两种细胞在工作,一种是视杆细胞,一种是视锥细胞。

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我们之所以能感知到颜色,其实和视锥细胞有关。

正常人类的眼睛,一共有三种视锥细胞:红色,蓝色和绿色。

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我们之所以可以看到物体的色彩,其实正是利用红色和蓝色以及绿色的不同比例,才会看到了五彩斑斓的色彩。

比如,我们眼睛中没有紫色的视锥细胞,但红色和蓝色按照一定比例混合,就可以得到紫色,这一点和绘画其实很相似。

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之所以说是正常人的眼睛,是因为有一些色盲患者,可能缺少其中一种或者两种细胞。他们看到的世界,就和我们看到的世界,在色彩上有差异。

文章图片13所以,颜色的来源离不开两个条件:

不同波长的电磁波进入到人的眼睛。
经过眼睛里的视锥细胞“翻译”后,人类可以感知到不同的色彩。
存在人类尚未发现的颜色吗?
不知道你有没有注意到,其实“颜色”在客观世界里并不存在。

我们知道,颜色其实是一种电磁波,在电磁波里,只有一小段波长范围,是可以被我们感知到的,这段波长范围就是可见光范围。还有一些我们感知不到的波长范围,叫做不可见光,比如X光,紫外线,红外线,这些电磁波的波长范围是我们感觉不到。

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在可见光范围内,电磁波的波长不同,对应的颜色也不同,就像声音一样,人类也只能听到特定分贝范围内的声音。

而由于我们视锥细胞的限制,我们永远也不能感知可见光之外的电磁波。

还有,同样波长的电磁波,在不同人眼里,可能看到的色彩就不一样,如果一个人眼睛里没有视锥细胞,那么世界在它眼里就是黑白灰,没有颜色。但在我们眼里,就是缤纷多彩。

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同样,如果一个人拥有第四种视锥细胞,比如:紫色,那么他可能看到紫外线的颜色,而紫外线的颜色对我们来说,就是尚未发现的颜色,可悲的是我们一辈子也看不到这个颜色。

下图从左到右的顺序分别是:左1:人眼;左2:紫外线下;左3:模拟的蜜蜂视觉;左四:模拟的四色视锥人类视觉。

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所以,从自然界来说,并不存在颜色,因此也就不存在人类尚未发现的颜色。

但如果从人类的感觉来说,那么可见光之外的电磁波,都是人类尚未发现的颜色,可惜我们永远也不会看到这些颜色。

3. 光与色产生的原理是什么

1、光

其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就不动了。否则电子会再次跃迁回之前的轨道,并且以波的形式释放能量。

2、色

通过眼、脑和我们的生活经验所产生的对光的视觉感受,我们肉眼所见到的光线,是由波长范围很窄的电磁波产生的,不同波长的电磁波表现为不同的颜色,对色彩的辨认是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的视觉神经感觉。

颜色具有三个特性,即色相,明度,和饱和度。颜色的三个特性及其相互关系可以用三度空间的颜色立体来说明。

(3)物理学为什么是颜色学扩展阅读

光在同种介质中沿直线传播。小孔成像、日食和月食还有影子的形成都证明了这一事实。

撇开光的波动本性,以光的直线传播为基础,研究光在介质中的传播及物体成像规律的学科,称为几何光学。在几何光学中,以一条有箭头的几何线代表光的传播方向,叫做光线。

几何光学把物体看作无数物点的组合(在近似情况下,也可用物点表示物体),由物点发出的光束,看作是无数几何光线的集合,光线的方向代表光能的传递方向。几何光学中光的传播规律有三:

1、光的直线传播规律已如上述。大地测量也是以此为依据的。

2、光的独立传播规律。两束光在传播过程中相遇时互不干扰,仍按各自途径继续传播,当两束光会聚同一点时,在该点上的光能量是简单相加的。

3、光的反射和折射定律。光传播途中遇到两种不同介质的分界面时,一部分反射,一部分折射。反射光线遵循反射定律,折射光线遵循折射定律。

4. 在颜色的背后有什么物理学知识

"颜色"是我们对不同频率的光接受以后的反应。没有光就不存在颜色。由于光是电磁波,所以会对带电粒子的运动产生一些影响。原子有带正电的核和带负电的电子,电子在一定的轨道上运行。原子间也主要通过电磁相互作用联结成分子。各原子中的电子轨道重新组合后形成新的轨道。这些电子运动的轨道性质决定了该分子对可见光如何响应。至于能量更高或更低的光,可能会和其它的运动情况相关。啰里八嗦这么久,一言以蔽之就是光影响构成分子的带电粒子的运动情况。好了,一个分子中,电子如何运动有很多种方案,也就是不同轨道。电子在什么样的轨道中运动,取决于能量。光和电子作用,电子可以吸收光而挪到高轨道,也可以放出光而挪到低轨道。光的能量和频率成正比,不同能量的光激发不同的分子,或者(比较少见的)把电子激发到不同轨道。在看东西的时候,就是吸收光的情况。电子吸收了光的能量,移到了高轨道,但也不能不下来。有以下几种方法:或是热量散失,或是放出光子,或是转移到附近的原子\分子上,或是把能量交给附近的原子\分子。能量交给附近的原子\分子,再传下去,。。。这样传到神经,神经再以化学介质或者电脉冲的形式把信号传到大脑,我们就看到了颜色。

5. 什么是颜色物理学上对颜色是怎样定义的

颜色是眼睛对光波的视觉在大脑产生的一种反应;物理学对颜色的定义是可见光波在频率高低;视觉获得的颜色与光波频率高低所对应的颜色不能完全对应,原因很复杂。最典型的就是紫色,眼睛看见的红色+蓝色可以构成紫色,但在物理学中较低频段的红色+蓝色无法构成高频的紫色,用物理光学的叠加原理无法获得高频谱的紫色。

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