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Q:为什么各种不可燃材质(铁,银,岩石,宝石等)高温加热到某阶段后,都变成统一的金黄色固体或金黄色熔融状(冷却后恢复)?为什么不是蓝色,绿色紫色?
A:因为温度不够。
任何温度大于0 K的物体都会向外辐射电磁波,物理学上采用一种理想模型——黑体(对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体)来描述这种辐射现象,这个物体向外辐射只与温度有关(图1)。人眼能够感受到的可见光大多在770~390纳米之间,常温下的物体辐射的电磁波主要在红外波段,所以肉眼看起来没有发光;随着物体温度的升高,辐射出的电磁波逐渐出现在可见光波段,人的眼睛就能看见发光的现象了。
从图1可以看到,高温物体发出的光线包含了可见光范围内各种颜色的光线,所以我们看到的是大量不同颜色所组成的复色光。根据CIE色度图(图2),y轴为绿光的强度在复色光中所占的比例,x轴为红光比例,可以看到某种颜色(比如红色)的比例越高,复色光看起来就越接近这种颜色(比如红色);大多数不可燃材质的熔点都在3000K以下,从图一中可以看到,在3000K温度下,蓝紫光比例非常低,所以高温熔融状的物体并没有出现蓝色、绿色、紫色。随着温度的升高,物体发出的光线呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程(天狼星是蓝白色的,表面温度可达两万多度)。
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Q:为什么各种不可燃材质(铁,银,岩石,宝石等)高温加热到某阶段后,都变成统一的金黄色固体或金黄色熔融状(冷却后恢复)?为什么不是蓝色,绿色紫色?
A:因为温度不够。
任何温度大于0 K的物体都会向外辐射电磁波,物理学上采用一种理想模型——黑体(对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体)来描述这种辐射现象,这个物体向外辐射只与温度有关(图1)。人眼能够感受到的可见光大多在770~390纳米之间,常温下的物体辐射的电磁波主要在红外波段,所以肉眼看起来没有发光;随着物体温度的升高,辐射出的电磁波逐渐出现在可见光波段,人的眼睛就能看见发光的现象了。
从图1可以看到,高温物体发出的光线包含了可见光范围内各种颜色的光线,所以我们看到的是大量不同颜色所组成的复色光。根据CIE色度图(图2),y轴为绿光的强度在复色光中所占的比例,x轴为红光比例,可以看到某种颜色(比如红色)的比例越高,复色光看起来就越接近这种颜色(比如红色);大多数不可燃材质的熔点都在3000K以下,从图一中可以看到,在3000K温度下,蓝紫光比例非常低,所以高温熔融状的物体并没有出现蓝色、绿色、紫色。随着温度的升高,物体发出的光线呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程(天狼星是蓝白色的,表面温度可达两万多度)。
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《冬季印象(4)》冬季,喜欢满天飞舞的雪花……尤其是在雪夜中的小街慢步,愜意的感觉也就由然而生![月亮]白昼的雪花晶莹剔透、洁白如玉……然而,夜晚在灯火蘭姗的街道上的雪花又是色彩斑斓的魔幻景像![憧憬]雪花为什么在昼夜会出现如此巨大的颜色反差呢?[疑问]因为白色的积雪像银幕一样具有漫反射现象,可以反射各种色光!眼睛就会看到不同的色彩![太阳]白天,雪花只反射复色光——阳光!漫反射后看到的就是白色光;夜晚,街道上的霓虹灯闪烁时,雪花也就反射着迷人的色彩……[玉兔][玉兔][玉兔](2021.11.13文,图自拍。) https://t.cn/RJhTtpf
#为什么三原色是红绿蓝#色光三原色的确定
三原色的本质是三原色具有独立性,三原色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。另外,三原色具有最大的混合色域,其它色彩可由三原色按一定的比例混合出来,并且混合后得到的颜色数目最多。
在色彩感觉形成的过程中,光源色与光源、眼睛和大脑三个要素有关,因此对于色光三原色的选择,涉及到光源的波长及能量、人眼的光谱响应区间等因素。
从能量的观点来看,色光混合是亮度的叠加,混合后的色光必然要亮于混合前的各个色光,只有明亮度低的色光作为原色才能混合出数目比较多的色彩,否则,用明亮度高的色光作为原色,其相加则更亮,这样就永远不能混合出那些明亮度低的色光。同时,三原色应具有独立性,三原色不能集中在可见光光谱的某一段区域内,否则,不仅不能混合出其它区域的色光,而且所选的原色也可能由其它两色混合得到,失去其独立性,而不是真正的原色。
在白光的色散试验中,我们可以观察到红、绿、蓝三色比较均匀地分布在整个可见光谱上,而且占据较宽的区域。如果适当地转动三棱镜,使光谱有宽变窄,就会发现:其中色光所占据的区域有所改变。在变窄的光谱上,红(R)、绿(G)、蓝(B)三色
光的颜色最显著,其余色光颜色逐渐减退,有的差不多已消失。得到的这三种色光的波长范围分别为:R(600~700nm),G(500~570nm),B(400~470nm)。在色彩学中,一般将整个可见光谱分成蓝光区,绿光区和红光区进行研究。
当用红光、绿光、蓝光三色光进行混合时,可分别得到黄光、青光和品红光。品红光是光谱上没有的,我们称之为谱外色。如果我们将此三色光等比例混合,可得到白光;而将此三色光以不同比例混合,就可得到多种不同色光。
从人的视觉生理特性来看,人眼的视网膜上有三种感色视锥细胞--感红细胞、感绿细胞、感蓝细胞,这三种细胞分别对红光、绿光、蓝光敏感。当其中一种感色细胞受到较强的刺激,就会引起该感色细胞的兴奋,则产生该色彩的感觉。人眼的三种感色细胞,具有合色的能力。当一复色光刺激人眼时,人眼感色细胞可将其分解为红、绿、蓝三种单色光,然后混合成一种颜色。正是由于这种合色能力,我们才能识别除红、绿、蓝三色之外的更大范围的颜色。
综上所述,我们可以确定:色光中存在三种最基本的色光,它们的颜色分别为红色、绿色和蓝色。这三种色光既是白光分解后得到的主要色光,又是混合色光的主要成分,并且能与人眼视网膜细胞的光谱响应区间相匹配,符合人眼的视觉生理效应。这三种色光以不同比例混合,几乎可以得到自然界中的一切色光,混合色域最大;而且这三种色光具有独立性,其中一种原色不能由另外的原色光混合而成,由此,我们称红、绿、蓝为色光三原色。为了统一认识,1931年国际照明委员会(CIE)规定了三原色的波长λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。在色彩学研究中,为了便于定性分析,常将白光看成是由红、绿、蓝三原色等量相加而合成的
三原色的本质是三原色具有独立性,三原色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。另外,三原色具有最大的混合色域,其它色彩可由三原色按一定的比例混合出来,并且混合后得到的颜色数目最多。
在色彩感觉形成的过程中,光源色与光源、眼睛和大脑三个要素有关,因此对于色光三原色的选择,涉及到光源的波长及能量、人眼的光谱响应区间等因素。
从能量的观点来看,色光混合是亮度的叠加,混合后的色光必然要亮于混合前的各个色光,只有明亮度低的色光作为原色才能混合出数目比较多的色彩,否则,用明亮度高的色光作为原色,其相加则更亮,这样就永远不能混合出那些明亮度低的色光。同时,三原色应具有独立性,三原色不能集中在可见光光谱的某一段区域内,否则,不仅不能混合出其它区域的色光,而且所选的原色也可能由其它两色混合得到,失去其独立性,而不是真正的原色。
在白光的色散试验中,我们可以观察到红、绿、蓝三色比较均匀地分布在整个可见光谱上,而且占据较宽的区域。如果适当地转动三棱镜,使光谱有宽变窄,就会发现:其中色光所占据的区域有所改变。在变窄的光谱上,红(R)、绿(G)、蓝(B)三色
光的颜色最显著,其余色光颜色逐渐减退,有的差不多已消失。得到的这三种色光的波长范围分别为:R(600~700nm),G(500~570nm),B(400~470nm)。在色彩学中,一般将整个可见光谱分成蓝光区,绿光区和红光区进行研究。
当用红光、绿光、蓝光三色光进行混合时,可分别得到黄光、青光和品红光。品红光是光谱上没有的,我们称之为谱外色。如果我们将此三色光等比例混合,可得到白光;而将此三色光以不同比例混合,就可得到多种不同色光。
从人的视觉生理特性来看,人眼的视网膜上有三种感色视锥细胞--感红细胞、感绿细胞、感蓝细胞,这三种细胞分别对红光、绿光、蓝光敏感。当其中一种感色细胞受到较强的刺激,就会引起该感色细胞的兴奋,则产生该色彩的感觉。人眼的三种感色细胞,具有合色的能力。当一复色光刺激人眼时,人眼感色细胞可将其分解为红、绿、蓝三种单色光,然后混合成一种颜色。正是由于这种合色能力,我们才能识别除红、绿、蓝三色之外的更大范围的颜色。
综上所述,我们可以确定:色光中存在三种最基本的色光,它们的颜色分别为红色、绿色和蓝色。这三种色光既是白光分解后得到的主要色光,又是混合色光的主要成分,并且能与人眼视网膜细胞的光谱响应区间相匹配,符合人眼的视觉生理效应。这三种色光以不同比例混合,几乎可以得到自然界中的一切色光,混合色域最大;而且这三种色光具有独立性,其中一种原色不能由另外的原色光混合而成,由此,我们称红、绿、蓝为色光三原色。为了统一认识,1931年国际照明委员会(CIE)规定了三原色的波长λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。在色彩学研究中,为了便于定性分析,常将白光看成是由红、绿、蓝三原色等量相加而合成的
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