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光的互補(bǔ)色和色環(huán)

發(fā)布時(shí)間:2010-05-14 來源:LED環(huán)球在線

中心議題:
  • 有色光的特性
  • 顏色環(huán)的結(jié)構(gòu)

波長(zhǎng)范圍可見光的波長(zhǎng)范圍在770~390納米之間。波長(zhǎng)不同的電磁波,引起人眼的顏色感覺不同。770~622nm,感覺為紅色;622~597nm,橙色;597~577nm,黃色;577~492nm,綠色;492~455nm,藍(lán)靛色;455~390nm,紫色。

顏色環(huán)

當(dāng)兩種顏色混合時(shí),混合色在圓環(huán)種的位置取決于兩種顏色的成分比例,并且靠近比重大的那種顏色。凡是兩種顏色混合后產(chǎn)生白色和灰色的,那么這兩種顏色稱互補(bǔ)色。顏色環(huán)中心對(duì)稱的顏色都是互補(bǔ)色。

定義

可見光是電磁波譜中人眼可以感知的部分,可見光譜沒有精確的范圍;一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長(zhǎng)在400到700納米之間,但還有一些人能夠感知到波長(zhǎng)大約在380到780納米之間的電磁波。正常視力的人眼對(duì)波長(zhǎng)約為555納米的電磁波最為敏感,這種電磁波處于光學(xué)頻譜的綠光區(qū)域。

人眼可以看見的光的范圍受大氣層影響。大氣層對(duì)于大部分的電磁波輻射來講都是不透明的,只有可見光波段和其他少數(shù)如無線電通訊波段等例外。不少其他生物能看見的光波范圍跟人類不一樣,例如包括蜜蜂在內(nèi)的一些昆蟲能看見紫外線波段,對(duì)于尋找花蜜有很大幫助。

實(shí)驗(yàn)背景

1666年,英國(guó)科學(xué)家牛頓第一個(gè)揭示了光的色學(xué)性質(zhì)和顏色的秘密。他用實(shí)驗(yàn)說明太陽光是各種顏色的混合光,并發(fā)現(xiàn)光的顏色決定于光的波長(zhǎng)。下圖列出了在可見光范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)光的顏色。

不同波長(zhǎng)光線的顏色(見圖)

為對(duì)光的色學(xué)性質(zhì)研究方便,將可見光譜圍成一個(gè)圓環(huán),并分成九個(gè)區(qū)域(見圖),稱之為顏色環(huán)。

顏色環(huán)上數(shù)字表示對(duì)應(yīng)色光的波長(zhǎng),單位為納米(nm),顏色環(huán)上任何兩個(gè)對(duì)頂位置扇形中的顏色,互稱為補(bǔ)色。例如,藍(lán)色(435~480nm)的補(bǔ)色為黃色(580~595nm)。

特性

通過研究發(fā)現(xiàn)色光還具有下列特性:

(1)互補(bǔ)色按一定的比例混合得到白光。如藍(lán)光和黃光混合得到的是白光。同理,青光和橙光混合得到的也是白光;

(2)顏色環(huán)上任何一種顏色都可以用其相鄰兩側(cè)的兩種單色光,甚至可以從次近鄰的兩種單色光混合復(fù)制出來。如黃光和紅光混合得到橙光。較為典型的是紅光和綠光混合成為黃光;

(3)如果在顏色環(huán)上選擇三種獨(dú)立的單色光。就可以按不同的比例混合成日常生活中可能出現(xiàn)的各種色調(diào)。這三種單色光稱為三原色光。光學(xué)中的三原色為紅、綠、藍(lán)。這里應(yīng)注意,顏料的三原色為紅、黃、藍(lán)。但是,三原色的選擇完全是任意的;



(4)當(dāng)太陽光照射某物體時(shí),某波長(zhǎng)的光被物體吸取了,則物體顯示的顏色(反射光)為該色光的補(bǔ)色。如太陽光照射到物體上對(duì),若物體吸取了波長(zhǎng)為400~435ntn的紫光,則物體呈現(xiàn)黃綠色。

應(yīng)該注意:



有人說物體的顏色是物體吸收了其它色光,反射了這種顏色的光。這種說法是不對(duì)的。比如黃綠色的樹葉,實(shí)際只吸收了波長(zhǎng)為400~435urn的紫光,顯示出的黃綠色是反射的其它色光的混合效果,而不只反射黃綠色光。
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