第二节光与色

　　物体由于内部质的不同，受光线照射后，产生光的分解现象。一部分光线被吸收，其余的被反射或透射出来，成为我们所见的物体色彩。当黑夜或在暗室里，没有光线照射，我们看不见物体的形状，也就看不见物体的色彩。所以，色彩和光有密切关系。

　　光有多种来源,而太阳光是标准的发光体。色彩学就是以太阳光作为标准来解释光和色的物理现象的。英国科学家牛顿早在17世纪就用三棱镜将白色太阳光分离成色彩的光谱,即一条连续的标准色带，有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。在这之后法国化学家夫鲁尔及斐尔德认为蓝是青与紫之间的色彩，所以改为红、橙、黄、绿、青、紫六个标准色，

　　从此色彩学都采用六标准色。人们在日常生活中是熟悉这些光谱色的，如雨后天晴时的彩虹、肥皂泡上的彩色，油浮在水面上呈现的色彩等，都是由太阳的白光分解出来的；这也证明太阳的白光是由这些标准色光组合而成的。用聚光透镜把这些光谱色光重新聚集，便又回到白色光了。我们为此可给出一个定理：非物质性色彩(色光)的标准等量混合产生白色。

　　关于色彩是由光产生的道理就如同地球是圆的道理一样，虽然是真理，但人们在日常生活中所形成的概念却往往是与之相悖的。一般人总认为颜色是物质的一种性质，即认为树是绿色，天是蓝色，那本书是红色的封面。颜色是物质的一种性质，这一观点满足了日常生活中许多实际需要，然而却忽视了颜色是随特定条件而发生变化的这一基本事实。我们也常谈到光的颜色，并认为颜色也是光的一种性质。有关物质的颜色与光的颜色的这些观点，和认为太阳每天升起又落下的观点一样，从根本上来说是错误的。物质和光本身没有颜色。牛顿在《光学》一书中曾正确地指出：“的确，恰当地表述，光线……是没有颜色的。”那么，颜色究竟是什么？这是古老的问题，近几百年才有了实质性的进展。我们看到的大部分物体并不发光，这些物体之所以能被看见，是因为落在物体上的光散射到我们的眼睛中。落在物体上的光可直接来自光源，如太阳、灯丝、烛焰等。也可间接来自发光源。牛顿说：“光线中并没有什么，而只是存在着某种引起我们产生这种颜色或那种颜色的感觉的能力或趋向。”由此可给出如下答案；“颜色是人对眼睛视网膜接收至阳光作出反应，在大脑中产生的某种感觉。”因此，不说“那种光是红的”，而说“由那种光产生的颜色是红的”更确切。不过，在日常生活中使用前种说法却更为方便，但心里一定要明白其准确的含义是什么。

　　　　色彩是由光产生的，那么，光又是什么呢？用物理学的观点解释：光是能量的一种形式。如同风传递给风车的能量是动能，贮存在汽车蓄电池中的能量是化学能，这两种能量均可转换成电能。光能、动能、化学能、电能都是能量的不同形式。更确切说，光是一种电磁辐射能，一种可见辐射能，而同届电磁辐射能的x光、紫外辐射、红外辐射、无线电波等则是不可见辐射能。

　　通常，电磁波谱中波长在380nm一780nm之间的这段波谱为可见辐射，即光。而其它电磁辐射的波长不是低于这段波谱就是高于这段波谱。

　　实验结果表明：在可见辐射的波谱内，波长是500nm的光呈绿色，600nm的光呈红调橙色，470nm呈现蓝色。实际上，由380nm逐渐增加到780nm时，色相是由紫逐渐变化到红的。下表是各种色相的波长范围。

　　因此，颜色也可认为就是光的波长的别名。颜色的本质便是一定波长的光波运动。前面已经讲到，物体本身是没有颜色的，而实际生活中，我们看到物体总是呈现出各种各样的色彩，为解释这种现象，有人做了这么一种试验：在一个弧光灯的握一只红的和一只绿的滤色器，将两者放在一起时就产生黑色和暗色。红色滤色器把光谱上除了红色之外的所有射线都吸收了，而绿色滤色器则吸收了除绿光以外的所有射线，这样就没有色彩遗留下来，所以效果是黑的。可见，物体呈现某种色彩是因为物体表面分子结构吸收了光谱的其它所有色彩而仅仅反射了这种色彩。于是我们可以这样认为：一方面经旗看上去是红色，是因为它吸收了光的其它所有色彩，而仅仅反射了红色。更确节地说，红旗呈现红色，是因为它的表面分子结构吸收了除622nm-780nm这段波长之外的其它其它所有波长的辐射，而仅仅射了呈现红的这段辐射。

　　世界万物，绚丽多彩，从前面的道理我们可以理解这“多彩”的本质是由于物体的不同质地，(不同的表面分子结构)，对光的吸收和反射的强弱各异而导致不同的色彩。一般说来，质地粗糙、颜色深的物体对于色光是吸收得多，反射得少，这类物体以固有色感强为其特征，如皮毛、丝绒、陶罐、棉布等，反之，质地光滑，颜色浅的物体对色光吸收得少、反射较强，如瓷器、金属。