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  • 1 # 量子科學論

    紙和鏡子確實看起來不一樣,而且它們都會反射光線,這是為什麼呢?我們先了解下什麼是光,什麼是顏色?

    光是什麼?

    光是電磁頻譜的一部分,電磁頻譜的範圍從無線電波到伽瑪射線。顧名思義,電磁波是電場和磁場的波動,可以將能量以每秒299,792,458米的速度從一個位置傳輸到另一個位置。可見光與電磁頻譜的其他部分沒有本質上的區別,只是人眼可以檢測到可見波。電磁輻射也可以用光子來描述,光子是無質量的粒子,每個粒子以光速傳播,具有波狀特性。光子是可以傳輸的最小能量(量子),這個看法就是量子論的起源!

    人類可以“看到”光線並非偶然。光是我們人類觀察宇宙最主要的方式。當光與物質相互作用時,光的性質會被改變,因此我們可以透過研究起源於物質或與物質相互作用後的光,就可以確定該物質的許多特性。例如,透過對光的研究,我們可以瞭解恆星的組成成分及其年齡。

    那麼什麼是顏色?

    顏色是物理學和生物學共同作用的結果。太陽的光線包含了所有混合在一起的顏色,這種混合物稱為白光。不同的顏色具有不同的波長,不同波長的光在介質中的折射率不同,因此牛頓拿著三稜鏡首次將白光分解成了我們眼睛能看到的所有顏色。

    地球上的生物能看到的顏色種類取決於視錐細胞的多少。人類只有三種不同的視錐細胞,每種對特定波長的顏色敏感,能分辨大約100鍾顏色,因此人類可以看到100萬種顏色,波長從最長的紅光,到最短的是紫光。紫外線的波長更短,人類看不到。一些鳥類和蜜蜂可以看到紫外線。紅外線的波長比紅光長,人類也看不到,但可以感覺到紅外線產生的熱量。

    那麼物體的顏色是怎麼回事?

    物體不發光,但我們可以看到它,這是物體可以反射照射到它身上的光線,而表現出不同的顏色是因為反射和吸收光線的問題。

    我們知道物體由原子組成,而光線會和原子核周圍的電子發生相互作用,但是原子比較挑剔,不是什麼樣的光它都吸收,不同的原子只吸收特定波長的光線,而它不喜歡的光閒則會發射出去被我們看到。也就是說我們看到物體是綠色、紅色或其他顏色,是因為物體吸收不了這種波長的光線。現在瞭解了這麼多,我們看下紙和鏡子有什麼不同?

    都是反射光線,為什麼紙是白色,鏡子會成像?

    白色物體的表面是由原子組成的,它們不吸收任何可見光;反射出來的所有波長的光混合在一起,眼睛將這種反射的組合視為白色。但是難道鏡子不能反射所有顏色的光嗎?為什麼鏡子的表面不是白色的,而是反射出了清晰的影象?

    這種區別很大程度上取決於光的穿透作用。鏡子本質上是一層鍍有金屬薄膜(如銀)的玻璃。在原子尺度上,金屬是原子的晶體網路,其最外層的電子在網路中游離並具有高遷移率。這些移動的自由電子是金屬導電率的來源,當光試圖穿透金屬時,外層電子會以一致的方式振動,從而產生一個相反的電場,來抵消光的電場,並阻止任何波長的光穿透金屬原子。因此光線就被金屬表面有效地反射了出來。還有鏡面玻璃和金屬塗層的光滑性也造成了完美的鏡面反射。結果,光線反彈的過程中總是保持著於入射角相匹配的角度。來自人的耳朵、鼻子和眉毛的光線,會在光滑的鏡面上“以相同的角度反射”,並保持它們的相對方向,從而導致我們眼睛所能感知的清晰影象。

    白色物體的表面也可以反射光線,但是沒有移動的電子來對抗光的電場,因此不同波長的光會或多或少穿透部分原子。這使得入射光子從晶體顆粒和其他不規則的表面結構中發生了多次反射。多重反射會造成入射光以不同的角度反射出來,與鏡面反射的方向不同。

    物體表面的粗糙度也會造成“漫反射”,導致來自影象不同部分的光線“以不同角度反射”。原子內多重反射和漫反射散射了反射光線,所有關於影象的資訊都丟失了。因此混合在一起的光線我們看起來就是白色的。

  • 2 # lipurnc

    “紙反射所有光線是白色”?這說法也太不嚴謹了。紅紙反射的光線是紅色,綠紙反射的光線是綠色,只有白紙反射的光線才是白色的嘛。

  • 3 # 愛的緩釋片

    一個是漫反射,一個是全反射,是由表面粗糙度不同引起的;一個是纖維分子,一個是金屬原子,是因為材料的不同引起的。

  • 4 # 紅旗飄展

    因為鏡子是全反射,也就是鏡面反射!而紙表面是不光滑的,對光的反射是漫反射!因此反射後的光進入眼睛後視覺就不同了!如果你把白紙的表面能做成和鏡面一樣光滑,那時在看就一樣了!

  • 5 # 新能源仲工

    因為紙張表面不夠平整,會有漫射效應,如果能夠把紙張表面處理的足夠平整光滑,那時就和鏡子一樣的效果了,有些玻璃表面結果處理,例如毛玻璃,也會有漫射。同樣的,有些金屬經過精密加工,表面足夠平整,也會有鏡面效應。

  • 6 # genwal

    鏡子是平的 ,反射光的角度都一樣,這是一種狀態。紙實際上坑窪不平 ,接受光以後程散射狀態,各種角度的反射光都有,這是另一種狀態,兩種狀態對比,看上去就不一樣了。

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