單元拾:光與顏色
一、
色
散
(一)色散與三原色:
一、色散:牛頓發現太陽光通過三稜鏡後,會產生類似彩虹的顏色分佈現象稱為色散現象,這是因為各色光在不同介質中速度不同所致。(如圖一)
2.光的三原色:經研究發現,太陽光(白光)是的由紅光(R)、綠光(G)、
藍光(B)三光混合而成故此三色稱為
光的三原色,而紅光、綠光、藍光
經三稜鏡不會產生色散現象,稱為:
單色光。(如圖二)
3.彩虹:太陽光經空氣中的雨滴折射後
,不同頻率的色光會因折射的角度不
同而發生色散現象,故在雨後有時天
際會看見七色彩虹。(如圖三)
4.霓:日光在小水滴中經兩次反射再穿
出水滴折射而出,則稱為:霓,因能
量減損的關係,霓的亮度較弱,不如
彩虹清晰。
(二)顏色合成:
1.將三原色光以不同的亮度混合,即可呈現不同顏色的光,
其中將紅、綠、藍三種顏色的光
即為顏料三原色。
2.若將紅、綠、藍三種顏色的光以相同的亮度,同時照射在白
紙上,則交集處仍呈現白色(如圖四)。
二、顏色的形成
(一)視覺效果:
1. 要了解顏色的形成,先要對眼睛的作用先有認識,眼睛會看到物體,是因為物體的光線進入眼睛,眼睛會追蹤最後進入眼睛的光線的軌跡,稱為視線,視線交會之處,大腦便判斷物體在那裡。
2. 當不同的色光,進入我們的眼睛,眼睛可利用柱狀及椎狀細胞接受光線刺激,就可感受到各種不同的顏色。
3. 當光照射在物體上,物體會根據本身光的三原色的分布,對不同於本身顏色的單色光加以吸收(即吸收輻射),而與本身顏色相同的單色光則加以反射或任其穿透(即反射輻射),此時眼睛看到物體的顏色即為入色光經物體吸收或反射(穿透)後的顏色(如圖一)。
4. 此現象可歸納為:
當入射光(以三原色光表示)遇到有顏色物體時會同色相斥(反射),異色相吸。
5. 對於白色物體而言,因本身為三原色混合而成,故會反射所有的光,即任何光照在白色物體上顯現原來的顏色;黑色物體會吸收任何色光,即任何光照在黑色物體上皆顯現黑色。
6. 白光本身為三原色混合而成,無論是透射或反射,白光照到何種顏色的物體,最後看到的光,就是何種顏色。
7.
表一:光與顏色關係
有關光與顏色的關係整理如表一:
光 紙 |
黑 |
紅 |
綠 |
藍 |
白 |
黃 |
青 |
紫 |
紅 |
黑 |
紅 |
黑 |
黑 |
紅 |
紅 |
黑 |
紅 |
綠 |
黑 |
黑 |
綠 |
黑 |
綠 |
綠 |
綠 |
黑 |
藍 |
黑 |
黑 |
黑 |
藍 |
藍 |
黑 |
藍 |
藍 |
白 |
黑 |
紅 |
綠 |
藍 |
白 |
黃 |
青 |
紫 |
黃 |
黑 |
紅 |
綠 |
黑 |
黃 |
黃 |
綠 |
紅 |
青(靛) |
黑 |
黑 |
綠 |
藍 |
青(靛) |
綠 |
青 |
藍 |
紫 |
黑 |
紅 |
黑 |
藍 |
紫 |
紅 |
藍 |
紫 |
(二)雷射:
1.
雷射的特性:
(1). 單色光:雷射光通過三稜鏡後,不會產生色散現象。
(2). 細而直:故雷射光可傳播至很遠的距離也不會衰減。
(3). 能量集中:有些高能量的雷射光甚至可用來切割物體,眼睛是不能直接正視雷射光的,否則會造成視力傷害。即使是能量最弱的雷射光筆,也不可以直接照射眼睛。
(三)用途:
2.
醫療用途:用來除斑、去除紋身、開
刀、止血、治療網膜剝離、近視等。
(1). 生活用途:CD、LD、VCD、
DVD、GD等。
(2). 工業用途:測量距離、鑽孔、
切割、焊接等。
(3). 其它用途:遊戲玩具、教學指
示筆、夜空投射等。(如圖二)