书城童书走进光学世界(物理知识知道点)
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第6章 黑色的光

世界上有黑色的光吗?这个问题很奇怪,如果你去问任何一个物理老师,可以得到这样的回答:“黑色仅是物体吸收所有光线后,人眼得不到光的信息而产生的。”黑色是物体吸收所有的可见光所表现出来的颜色。所谓的“黑光”,其实就是物体反射光弱。人的眼睛能看见的光波波长为390nm~760nm,从波长较长到波长较短,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,如果我们看见的光都是单一波长的光,那么,它一定是以上颜色中的一种。

而如果我们同时看到了来自同一个点的两种以上不同波长的光(特别注意,要同一个点发出的两种以上的光才行),我们的眼睛或神经系统就会感觉看到了另外的颜色。例如同时看到红色和绿色,我们就认为那是黄色;如果同时看到红色和蓝色,我们会感觉看到了紫色;如果同时看到绿色和和蓝色,则感觉看到青色;如果同时看到红色和黄色,则感觉看到橙色;如果我们同时看到红、绿、蓝三种颜色,则我们的感觉就是白色;如果同时看到前面所说的七种颜色,也会感觉看到白色;如果七种颜色都有,但是红色、橙色、黄色部分的亮度更亮一些,则我们看到的是暖白色,而如果青色、蓝色、紫色部分亮一些,则看到的是冷白色。如果我们什么光都没看到,则我们感觉那是黑色。

但是真正什么光也没有的场合,除了漆黑的夜晚或黑屋子里以外都是很少的。那么,我们还会在什么场合下看到黑色呢?当我们看到一个物体,从它发出的光(包括它自己发出的或反射的)很微弱,比周围物体发出的都微弱,我们就会觉得这个东西比较黑。那么为什么还会有东西又黑又亮呢?这涉及物体的微观结构。当一个物体本身是黑色(反光能力比较弱),但是它的表面很光滑,光线在上面会发生镜面反射的时候,我们就会感觉它很亮,因为虽然它反光很弱,但是它的反光集中到一个方向,当我们正好在那个方向看它时,就会觉得它很白很亮。但是这只是它的一个小块区域的光反射到我们眼睛,而反射光没有进入我们眼睛的区域,它又是黑的。于是,我们对这个物体的总体感觉是又黑又亮。如果一个物体由很多细微颗粒组成,其中一些是白色,另外一些是黑色,那么,我们看见这个物体就是灰色。如果其中一些是红色,另外一些是黑色,那么,我们就会看到这个物体是酱红色。

总之,颜色是宏观物质所固有的属性,所有的宏观物质都有这种属性,如果物质反射或投射的光正好是可见光,我们可能会发现它是白色或彩色,但是如果它什么光都不反射,或者只反射可见光波段以外的波长,则这个物体在我们看来就是黑色的。

光的反射

光的反射,一种光学现象,指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。

在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内(反射光线在入射光线合法想做决定的平面内);反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定律。

在反射现象中,光路是可逆的。反射光线的反向延长线经过像点。