在我們周圍，各種各樣的物質都具有一定的顏色，黃色的土壤，綠色的樹林，紅色的血液，藍色的海洋……不同顏色的各種物質，組成了這五彩繽紛的大千世界。不難想象，沒有顏色，我們的世界將是多麼呆滯死板；沒有顏色，我們的生活也將會多麼枯燥無味!顏色，不僅裝飾了地球、宇宙；顏色，同時也給予我們人類無限生機，無窮快樂！ 顏色不僅裝飾著整個世界，而且用途越來越廣泛。 人類—開始，就已注意對顏色的應用。例如，中國古代的漆畫、瓷器等．就是我們祖先巧妙運用色彩的很好例證。在日常生活中，我們還常藉助顏色以區分各種物體。 隨著人們的生活水平的提高，日常穿的衣服不僅要能保暖，而且要漂亮；人們飲食也不再只侷限於溫飽，而要求色、香、味俱全，即不僅要好吃，還要好看，等等這些，顏色起著十分重要的作用。分析化學中，還常根據物質顏色深淺來確定物質含量的多少；生物化學家常藉助於顏色進行組織研究；藥物學家則利用顏色鑑別藥物，一種被稱為高溫塗料的構料可以 透過受熱後發生顏色變化來指示物質表面的溫度，彩色電影，彩色電視，彩色攝影，彩色印刷等等，更是顏色的廣闊舞臺。顏色與人關係這麼密切，可是，面對這令人眼花繚亂的各種顏色的物質，如果有誰問：物質為什麼會有不同的顏色?物質的顏色是怎樣產生的?物質的顏色與某結構有何關係?這些卻都不容易解釋。 顏色這個問題似乎很簡單，但真正要弄懂其本質還需要許多方面的知識。顏色是由人的視覺得到的，因此只有在光照情況下，物質的顏色才能為肉眼所見，如果在沒有光線的密閉的暗室中，在漆黑的夜裡，物體的顏色是看不見的。 所以，顏色與光是密不可分的，顏色是光和眼睛相互作用而產生的。 光對我們每個人來說也不會陌生，但認清光的本性也只是不久的事情。 隨著科學研究和生產實踐的發展，人們逐漸認識到，光是一種可以引起視覺具有波粒二象性的電磁波，既有波動性，又具有粒子性。在整個電磁波譜中，波長範圍只有很窄的一段才能引起視覺稱為光(可見光)，一般來說，可見光波長範圍大約為400～800nm(1nm=10-9m).光的波長不同，就會引起不同的視覺，即感覺到不同的顏色。只有一種波長的光稱為單色光，由具有不同波長的單色光組成的光稱為複合光。 ?? 日常見的白光就是一種由多種波長的光混合而成。每種顏色 的光都有一定的波長範圍，可見光中，紅光波長最大，範圍620 760nm，紫光最短，範圍400 430nm。不同波長的光能量不同，波長越大，能量越小。 另外，將兩種色光按一定比例混合也可得到白光，這兩種顏色就稱為互補色。如藍光和黃光?混合可以得到白光，因此藍色的補色為黃色。互補色可用一個顏色環表示，環上任何一個顏色的互補色即為該扇形對頂的另一扇形所對應的顏色。 兩種或多種色光混合，可以得到另一種色光。如左面顏環上任何一種色光都可用其相鄰兩側的兩種單色光混合而製得出來。典型的是黃光可由紅光和綠光合成。這一種現象被利用在彩色電視螢幕上，仔細觀察，我們可以發現螢幕上黃色畫面是由數百個緊密相間的紅色和綠色斑點組成。當觀眾接受了從熒光屏上發射出的紅光和綠光後，在眼睛中混合，兩種有色光疊加，產生了黃色的感覺。事實上，彩電中各種各樣的顏色都是由紅、綠、藍三種基本顏色混合而成。 自然界很少有純的單色光，我們周圍接觸到的大多數顏色大多是透過減色混合過程產生的。我們已經知道，一對互為補色的光混合後給人白色感覺。反過來，如果在白光中除去一種補色，則可以觀察到另一種補色，例如日光(白光)，如果讓它透過一個濾色片，除去藍綠光，眼睛觀察到的將是紅光。這種從白光中除去部分色光，得到另一種色光的過程即為減色混合o 物質之所以呈現出某種顏色，一般是由於物質有選擇地吸收了白光中的某種波長的光，從而呈現出與之互補的那種光的顏色。例如硫酸銅因吸收白光中的黃光而呈現藍色，高錳酸鉀因吸收白光中的綠光而呈現紫色。如果白光照到物體上無任何色光被吸收，我們看其為白色，反之，如果入射光全被吸收，則物質為黑色。 物質呈現不同顏色是由於對不同波長的光吸收，反射程度不同。那物質為什麼又能選擇性吸收或反射不同波長的光呢?這主要就與組成該物質的分子、離子的內部結構有關係。 物質是由原子組成，而原子又是由原子核和電子組成。原子有許多能量不同但有個確定值的狀態，電子可以從一種狀態跳到另一種狀態，在跳躍的過程中 同時要吸收一定的能量或者釋放出一定的能量。這一能量可以以光的形式提供(吸收)或輻射出來(放出)。 不僅原子，物質的分子或離子也有這種類似的確定的能量狀態，分子中電子可在不同狀態間躍遷，引起對光的吸收或輻射。物質吸收光後主要就是發生這種躍遷。 由於各種物質分子的能量狀態不同，因而對可見光中不同波長的光吸收便不同，這種差異，便直接決定著物質的顏色。 簡單地說，物質之所以能呈現各種不同的顏色，就是因為物質在光源(太Sunny或其他燈光)提供的能量作用下，構成物質的分子或原子中電子選擇性吸收一定波長的光從低能量躍遷到高能量狀態，或者由某一高能量狀態躍迂迴低能量狀態，併發射出特定波長的光，從而顯示其特有的顏色。 ??? 為什麼光要選擇性吸收子主要是一個能量匹配的問題，因為物質分子或原子中電子能量狀態的能量是個確定值，因此在兩個不同狀態發生躍遷，需要的能量值就是兩個狀態能量值的差值(設E1，E2分別代表不同狀態能量)，另一方面，一定波長的光具有一定的能量(E hc/ r ，E為光能量，C為光速，r為光波長，h為常數)，要發生躍遷，就必符合E＝IE1一E21＝hc/r條件，由於特定物質E1、E2值固定，因此r也只能是某個值。當然由於能量狀態複雜性，事實上選擇性吸收或放出的光波長並不只是單個數值，而有一個狹窄的範圍。 事實上，顏色的產生是一個十分複雜的問題，除了主要取決於分子或離子的電子層結構外，還與其他多種因素如物質聚集狀態、溫度等都有關係，這些都有待我們去作進一步的探討。
在我們周圍，各種各樣的物質都具有一定的顏色，黃色的土壤，綠色的樹林，紅色的血液，藍色的海洋……不同顏色的各種物質，組成了這五彩繽紛的大千世界。不難想象，沒有顏色，我們的世界將是多麼呆滯死板；沒有顏色，我們的生活也將會多麼枯燥無味!顏色，不僅裝飾了地球、宇宙；顏色，同時也給予我們人類無限生機，無窮快樂！ 顏色不僅裝飾著整個世界，而且用途越來越廣泛。 人類—開始，就已注意對顏色的應用。例如，中國古代的漆畫、瓷器等．就是我們祖先巧妙運用色彩的很好例證。在日常生活中，我們還常藉助顏色以區分各種物體。 隨著人們的生活水平的提高，日常穿的衣服不僅要能保暖，而且要漂亮；人們飲食也不再只侷限於溫飽，而要求色、香、味俱全，即不僅要好吃，還要好看，等等這些，顏色起著十分重要的作用。分析化學中，還常根據物質顏色深淺來確定物質含量的多少；生物化學家常藉助於顏色進行組織研究；藥物學家則利用顏色鑑別藥物，一種被稱為高溫塗料的構料可以 透過受熱後發生顏色變化來指示物質表面的溫度，彩色電影，彩色電視，彩色攝影，彩色印刷等等，更是顏色的廣闊舞臺。顏色與人關係這麼密切，可是，面對這令人眼花繚亂的各種顏色的物質，如果有誰問：物質為什麼會有不同的顏色?物質的顏色是怎樣產生的?物質的顏色與某結構有何關係?這些卻都不容易解釋。 顏色這個問題似乎很簡單，但真正要弄懂其本質還需要許多方面的知識。顏色是由人的視覺得到的，因此只有在光照情況下，物質的顏色才能為肉眼所見，如果在沒有光線的密閉的暗室中，在漆黑的夜裡，物體的顏色是看不見的。 所以，顏色與光是密不可分的，顏色是光和眼睛相互作用而產生的。 光對我們每個人來說也不會陌生，但認清光的本性也只是不久的事情。 隨著科學研究和生產實踐的發展，人們逐漸認識到，光是一種可以引起視覺具有波粒二象性的電磁波，既有波動性，又具有粒子性。在整個電磁波譜中，波長範圍只有很窄的一段才能引起視覺稱為光(可見光)，一般來說，可見光波長範圍大約為400～800nm(1nm=10-9m).光的波長不同，就會引起不同的視覺，即感覺到不同的顏色。只有一種波長的光稱為單色光，由具有不同波長的單色光組成的光稱為複合光。 ?? 日常見的白光就是一種由多種波長的光混合而成。每種顏色 的光都有一定的波長範圍，可見光中，紅光波長最大，範圍620 760nm，紫光最短，範圍400 430nm。不同波長的光能量不同，波長越大，能量越小。 另外，將兩種色光按一定比例混合也可得到白光，這兩種顏色就稱為互補色。如藍光和黃光?混合可以得到白光，因此藍色的補色為黃色。互補色可用一個顏色環表示，環上任何一個顏色的互補色即為該扇形對頂的另一扇形所對應的顏色。 兩種或多種色光混合，可以得到另一種色光。如左面顏環上任何一種色光都可用其相鄰兩側的兩種單色光混合而製得出來。典型的是黃光可由紅光和綠光合成。這一種現象被利用在彩色電視螢幕上，仔細觀察，我們可以發現螢幕上黃色畫面是由數百個緊密相間的紅色和綠色斑點組成。當觀眾接受了從熒光屏上發射出的紅光和綠光後，在眼睛中混合，兩種有色光疊加，產生了黃色的感覺。事實上，彩電中各種各樣的顏色都是由紅、綠、藍三種基本顏色混合而成。 自然界很少有純的單色光，我們周圍接觸到的大多數顏色大多是透過減色混合過程產生的。我們已經知道，一對互為補色的光混合後給人白色感覺。反過來，如果在白光中除去一種補色，則可以觀察到另一種補色，例如日光(白光)，如果讓它透過一個濾色片，除去藍綠光，眼睛觀察到的將是紅光。這種從白光中除去部分色光，得到另一種色光的過程即為減色混合o 物質之所以呈現出某種顏色，一般是由於物質有選擇地吸收了白光中的某種波長的光，從而呈現出與之互補的那種光的顏色。例如硫酸銅因吸收白光中的黃光而呈現藍色，高錳酸鉀因吸收白光中的綠光而呈現紫色。如果白光照到物體上無任何色光被吸收，我們看其為白色，反之，如果入射光全被吸收，則物質為黑色。 物質呈現不同顏色是由於對不同波長的光吸收，反射程度不同。那物質為什麼又能選擇性吸收或反射不同波長的光呢?這主要就與組成該物質的分子、離子的內部結構有關係。 物質是由原子組成，而原子又是由原子核和電子組成。原子有許多能量不同但有個確定值的狀態，電子可以從一種狀態跳到另一種狀態，在跳躍的過程中 同時要吸收一定的能量或者釋放出一定的能量。這一能量可以以光的形式提供(吸收)或輻射出來(放出)。 不僅原子，物質的分子或離子也有這種類似的確定的能量狀態，分子中電子可在不同狀態間躍遷，引起對光的吸收或輻射。物質吸收光後主要就是發生這種躍遷。 由於各種物質分子的能量狀態不同，因而對可見光中不同波長的光吸收便不同，這種差異，便直接決定著物質的顏色。 簡單地說，物質之所以能呈現各種不同的顏色，就是因為物質在光源(太Sunny或其他燈光)提供的能量作用下，構成物質的分子或原子中電子選擇性吸收一定波長的光從低能量躍遷到高能量狀態，或者由某一高能量狀態躍迂迴低能量狀態，併發射出特定波長的光，從而顯示其特有的顏色。 ??? 為什麼光要選擇性吸收子主要是一個能量匹配的問題，因為物質分子或原子中電子能量狀態的能量是個確定值，因此在兩個不同狀態發生躍遷，需要的能量值就是兩個狀態能量值的差值(設E1，E2分別代表不同狀態能量)，另一方面，一定波長的光具有一定的能量(E hc/ r ，E為光能量，C為光速，r為光波長，h為常數)，要發生躍遷，就必符合E＝IE1一E21＝hc/r條件，由於特定物質E1、E2值固定，因此r也只能是某個值。當然由於能量狀態複雜性，事實上選擇性吸收或放出的光波長並不只是單個數值，而有一個狹窄的範圍。 事實上，顏色的產生是一個十分複雜的問題，除了主要取決於分子或離子的電子層結構外，還與其他多種因素如物質聚集狀態、溫度等都有關係，這些都有待我們去作進一步的探討。