<配资炒股票>光的波长决定颜色，物体颜色因光而生的原理解析

作者/闫玉强 马将

光线为世界染色

各种物体自身本来没有颜色。在白天，人们却可以看到物体呈现出的各种颜色，五彩缤纷；而到了没有光线的漆黑夜晚，这些物体隐匿于黑暗中，它们的颜色也显现不出来。原来只有在有阳光的时候光的波长决定颜色，物体颜色因光而生的原理解析，在有其他光源照射或物体自身发光的时候，物体才能呈现出颜色。可以说，没有光，就没有颜色。颜色是由物体发射、反射的光通过人眼视觉所感知到的信息。简单地说：有色物体本身并没有颜色，而是具有吸收某种光，反射另一种光的性能，从而呈现出反射光的颜色。发光的物体因为发出特定的光谱，因而也呈现这种光的颜色。

光是什么？简单来说光是一种电磁波，我们平时生活中所谓的“光”，其实是指可见光，是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400~760纳米之间，光是由光子为基本粒子组成的，具有粒子性与波动性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。光的波长不同，具有的颜色就不同。白光是由各种单色光组成的复色光，使用三棱镜可以将白光中混合的各种颜色分解出来。光从三棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，由于同一种介质对不同色光的折射率不同，不同色光在同一介质中传播的速度也不同。如同体育赛跑，大家都在同一起跑线上，由于各自的速度不同，慢慢就拉开距离，依次到达终点。

1666年，英国物理学家牛顿做了一次非常著名的实验光的波长决定颜色，物体颜色因光而生的原理解析，他用三棱镜将太阳白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色色带。彩虹就是阳光通过许多小水滴的色散形成的。红色的波长大约在660纳米，所以发光物体如灯泡发出波长为660纳米电磁波时波长颜色，我们就能看到红色的灯泡；如果可见光照射在一张纸上，被吸收之后反射出660纳米的电磁波，那我们就看到红颜色的纸。

珠宝美丽有门道

除了金子这些名贵金属具有美丽的颜色外，金属的化合物也会给我们带来丰富的颜色，比如不同色彩的宝石。这一切的颜色都来源于各种化合物丰富多彩的颜色组合，尤其是过渡金属离子的贡献。过渡金属是元素周期表中一组特别的金属，我们熟悉的铁就是其中一员。由于过渡金属离子受到光照时，电子会吸收光的能量波长颜色，发生跃迁，离开本来所在的轨道，当然跃迁的电子也可以回到原始状态，而过渡金属离子吸收或放出的光的能量刚好在可见光范围内，因此就会发射出不同颜色的电磁波。

钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素构成，具有立方结构的天然白色晶体，纯净的钻石无色透明。而红宝石的主要成分是氧化铝，氧化铝是无色的，在合适的外界条件下，外来的铬原子就代替了部分铝原子。当受到可见光照射时，铬原子的电子可以吸收光的能量，跃迁到其他轨道中，因为吸收的能量分别相当于紫光和黄绿光，此后，被吸收后的白光残余部分就形成了红色，故而成了红宝石。

祖母绿宝石具有鲜艳欲滴的绿色，它的成因也是因为含有铬元素。为什么铬的存在让一种宝石变成红色，另一种却变成了绿色呢？原来波长颜色，在祖母绿宝石中光的波长决定颜色，物体颜色因光而生的原理解析，还多了铍和硅两种离子，多种离子的综合作用，才形成了祖母绿的绿色。