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  • 1 # 太空生物學

    彩虹其實是利用光的折射,將太Sunny分散成為七彩條帶的, 300年前,“牛頓”利用“三稜鏡”將太Sunny也是分散成七彩條帶,一代一代的科學家不斷的努力,最終證實所看到的這條七彩條件,就是所謂的可見光譜。

    圖解:“牛頓”利用“三稜鏡”將太Sunny分散成七彩條帶

    可見光譜·“七彩條帶”

    這條“七彩條帶”裡面包含我們人類所有可見光的全部組合,其實有一種顏色並不在“可見光譜”之中,這個顏色就是“紫”色,有些把它叫“粉紅”,也有些人把它叫“紫紅”。其實它的學名叫做“品紅”。

    既然說可見光譜裡面包含了所有人類可以見到的光全部組合,那“品紅”從哪來的?

    用肉眼看到光譜的方法非常簡單,那就是讓光源透過小縫入射至“三稜鏡”,然後直接觀察就可以了。

    雖然說太Sunny,看起來是一束白色光,但是透過“三稜鏡”它其實是有很多種不同顏色的光組合而成的,而每一種不同顏色的光都具有不一樣的波長,不同波長的光在“三稜鏡”中的折射率不一樣,在經過折射之後,它們出現了色散,所以我們能夠透過“三稜鏡”看到可見光譜,無論怎樣挪動“三稜鏡”,在折射率不變的情況下,它們的相對位置是固定不變的。

    圖解:太Sunny或光源透過“三稜鏡”折射出來的效果

    “三稜鏡”光譜分解之後會出現什麼樣的情況?

    點亮一個能發出1600萬種不同顏色的智慧燈泡,透過“三稜鏡”把光譜折射出來投影在螢幕上。

    第一、 把這個小燈泡點亮並且切換成紅色,紅色光在透過了小縫經過“三稜鏡”進行光譜分解之後,呈現了一條清晰明亮的“紅線”。

    第二、把它切換成綠色,清晰的“綠線”出現了。

    第三、切換成藍色,“藍線”。

    第四、 如果把這三個不同顏色合在一起看,就會發現“紅線、綠線和藍線”這三條線的位置是不同的,這說明小燈泡在發出“紅光、綠光和藍光”的時候,它發出了三種完全不同波長的光。

    第五、但把小燈泡切換成“黃色”的時候,(還記得剛才上面用太Sunny折射出來的顏色嗎?牛頓透過“三稜鏡”折射太Sunny得出的可見光譜圖),光譜裡面是有“黃線”的,但是小燈泡發出了“黃顏色”的光,它的光譜分解卻是一條“紅線”和“綠線”。

    第六、把它切換成青色,可以看到有兩條明顯的線,一條是“綠色”,另一條是“藍色”。

    第七、 把它切換成白色,可以看到有三條明顯的線,一條是“綠色”,另一條是“藍色”和一條“紅色”。

    為什麼可見光譜中沒有出現我們日常生活中的顏色?

    其實這是“混色原理”的作用。

    跟人眼的構造有關,我們每個人的人眼裡大概都有600~700萬個感知顏色的細胞,因為它們長的形狀像“錐子”一樣,所以生物學家們親切地稱它們為“視錐細胞”。而這樣的細胞又分為三大類:

    第一類、它們對紅顏色的光特別敏感,當它們看到紅色光的時候,它們就會被激發,然後告訴腦袋,我看到紅色光了,這一類就稱之為“紅色視錐細胞”。

    第二類、它們對綠顏色的光特別敏感,這一類就稱之為“綠色視錐細胞”。

    第三類、它們對藍顏色的光特別敏感,這一類就稱之為“藍色視錐細胞”。

    從生物學的定義上來講,我們只能看到紅色、綠色和藍色。

    那為什麼我們能看到“黃色”?

    這是因為在可見光譜中的黃色是與紅色和綠色相鄰的,當看到黃色的時候,部分“紅色視錐細胞”會被激發,同時“綠色視錐細胞”也會被激發,這個時候,就相當於同時有“紅色視錐細胞”和“綠色視錐細胞”向大腦傳送訊號,當大腦發現同時有“紅色視錐細胞”和“綠色視錐細胞”訊號的時候,就是看到了一個介於“紅色”和“綠色”之間的光,而這個時候就能看到“黃色”了。

    圖解:“混色原理”紅+綠=黃

    那“青色”呢?

    小燈泡同樣沒有像太陽一樣,發出“青色”的光,而是發出了一條“綠光”和“藍光”,這個時候“綠色視錐細胞”和“藍色視錐細胞”會同時被激發,然後大腦就會在綠色和藍色中間製造出一種顏色,就會發現綠色和藍色中間正好是“青色”,所以就能看到“青色”光了。

    圖解:“混色原理”藍+綠=青

    結語

    當我們把小燈泡調整為“品紅”的時候,一條紅色和一條藍色,如果按照我們剛才講的邏輯,這個時候大腦會把在光譜上紅色與藍色中間的那個光模擬出來。光譜上紅色與藍色中間的那個顏色應該是“綠色”。

    問題來了,雖然說,紅色與藍色中間的顏色是綠色的,但是呢,“綠色視錐細胞”並沒有被激發,你可別小看你的大腦,它可不傻,如果“綠色視錐細胞”沒有被激發的話,那說明你一定沒有看到綠色,那這個時候你到底看到什麼顏色呢?

    其實啊,當遇到紅色光與藍色光的時候,大腦扮演了一個特別重要的角色,就是它真的是憑空創造了一個“新的顏色·品紅色”,之所以我們把“品紅色”叫做一個“新的顏色”,原因是區別於你剛才看到的黃色和青色,“品紅色”並不存在於可見光譜之間,能看到的所有“品紅色”都是來源於紅色光與藍色光的疊加,“品紅色”並沒有波長。

    圖解:紅+藍=“品紅色”

    號稱能發出1600萬種不同顏色的小燈泡,其實它只能發出三條光譜:“紅、藍、綠”。

  • 2 # 泉州西湖大雄

    如果是一束光,那麼這束光會同時有折射和反射,不同顏色的光,折射率會不同,所以產生了色散,反射光的反射角是一樣的,不會色散。

    那如果是一個光子,那麼主要就是體現粒子性了,按機率的,不能確定它會到哪裡。

  • 3 # 文小堯

    這個問題有點刁鑽,因為它是無法實現的。

    1.光子實質是一種電磁波,其中可見光是波長從770~390奈米的電磁波,微觀粒子的行為要用大量粒子的統計學結果來描述,一個光子,因為測不準原理,所以是無法讓它準確射到三菱鏡上的。既然無法做出這種實驗,也就不會知道它發生了什麼變化。

    2.量子力學也推測不出會發生什麼變化,因為量子力學研究物件是大量粒子行為,而不是單個電子。

    3.如果是大量光子組成的一束光線,透過三菱鏡後發生折射,因為組成這束光線的光子波長各不同,所以會被從可見光分解成紅橙黃綠青藍紫多色光。

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