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电磁波与光波的关系是什么?

2021-12-19 13:51

谢谢邀请。

电磁波与光波的关系,如果从专业的学术的角度回答,自然是因为所以科学道理,也许会比较枯燥乏味。我想试着从大家都熟悉的生活概念出发,试着回答这个专业性强的问题。

对于我们来说,颜色这个东西并不陌生吧,眼睛所见到之处随时都有颜色闯入眼帘。可是如果问颜色到底是什么,它从哪里来,也许很多人会瞪大眼睛,随后摇摇头。颜色,几乎成了人类生活中最熟悉的陌生人。

其实,颜色的产生来源于物体与光之间的相互作用,是物体反射可见光的结果。电磁波有着不同的波长,可以对人眼产生刺激的电磁波的波长在380~780纳米之间,处于这一范围内的电磁波被称为“可见光”。“可见光”是由7种颜色的光波组成的,按照波长从长到短的排列顺序是红—橙—黄—绿—青—蓝—紫,这种按一定顺序排列的光就是光谱。可见光的光谱,是17世纪伟大的科学家牛顿用三棱镜观察到的。不过,观察光谱并不是科学家的专利,也不需要专业的仪器,如果你看到过彩虹,那么你也就见过世界自然界最壮观的光谱了!

不过,除了可见光谱,太阳光中还存在一些其他的电磁波,目前应用的范围很广泛的红外线就是其中一种。牛顿确定可见光波长后的130多年,一位叫做威廉·赫歇尔的科学家发表文章称,太阳光在可见光谱的红光之外还有一种肉眼不可见的光谱,能够发射出比较高的热量,这种红光之外的光谱就是红外线。

言归正传,那么电磁波是如何变成“色彩”装进我们的大脑中的呢?电磁波想要变成颜色必须具备好下面三件“宝物”——可见光、物体以及信号接收器——眼睛。

人们看到的颜色的方法主要有三种。由光源发出的色光被称为“光源色”,万物生长向太阳,能带来温暖的阳光是我们最熟悉的一种光源。此外,生活工作中荧光灯、白炽灯、甚至蜡烛、燃油灯这类光源也比较常见。但是,还有一种光源你一定没想到吧?我们常用的手机、电视机、电脑显示器也是一种光源,这些显示器发出的光会直接被我们的眼睛接收,这是我们看到颜色的第一种方法。

第二种看到颜色的方法是最常见的,以橙色的桔子为例,这个“橙色”是桔子表面反射可见光后呈现出来的颜色,叫做“表面色”。那么表面色是如何产生的呢?我们依然以橙色桔子为例,当可见光照射到桔子上时,除橙色之外的其他颜色的可见光全部被桔子吸收了,而未被吸收的橙色光则被反射出来,这些被反射的橙色光刺激眼睛,此时大脑就会告诉你:“这个桔子是橙色的”。

第三种看到颜色的方法是透过颜色刺激眼睛。可见光通过透明或者半透明的物体时所呈现出来的颜色被称为“透过色”。

童年的时候,我们都有过拿着彩色玻璃看太阳的经历,实际上我们看到的颜色就是“透过色”。与表面色的形成相似,透过色是由于透明或者半透明的物体吸收了其它的颜色,剩下的一种或几种未被吸收的颜色刺激眼睛之后,大脑就会对所看到的颜色作出反应。

总而言之,光的本质是一种电磁波,这种电磁波与物体相遇之后产生了奇妙的物理变化,这种神奇变化的产物就是色彩。

以上,就是从色彩的角度,解析有关电磁波和光波的关系问题,希望你能满意我的回答。

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