五彩斑斓的颜色之谜

孙光正

你知道雨后空中美丽的彩虹是怎样形成的吗？你知道大海为什么是蓝色的吗？丰富多彩的美丽世界与光的色散现象有关.在光的色散实验中，太阳光通过棱镜后，在白色光屏上形成一条彩色光带.此外，在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线.这两种都是人眼看不见的光.下面我们就来揭开颜色之谜.

光的色散

一束太阳光通过三棱镜.被分解成七种色光的现象叫光的色散.如图1所示.这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.同理，被分解后的色光也可以混合在一起成为白光.

由光的色散现象可以得出的两个结论：第一，白光不是单色的。而是由各种单色光组成的复色光；第二，不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的，红光的偏折程度最小。紫光的偏折程度最大.

例1 雨后的天空出现了彩虹，这是由于（ ）.

A.太阳直接发出来的

B.光的色散

C.人的视觉出现偏差

D.空气透过的色光不同

分析：雨过天晴，天空出现了美丽的彩虹，这是由于太阳光照到空气中的小水滴上.被分解为绚丽的七色光.是光的色散现象.

答案：B

例2 一束白光经三棱镜折射后，在光屏上自上而下形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带.如图2甲所示.若分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射.结果发现一束光通过A点.另一束光通过B点.请你在图2乙中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线.

分析：从图2甲可以看出，红光的偏折程度小，紫光的偏折程度大，即红光折射能力弱，紫光折射能力强.当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时.红光的会聚点.即红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大.

答案：如图3所示.

光的三原色及物体的颜色

1.色光的三原色：红、绿、蓝三种色光是光的三原色.红、绿、蓝三种色光中。任何一种色光都不能由另外两种色光合成.而除这三种色光外的其他色光均可由这三种色光混合而成.色光的合成在科学技术中普遍应用.彩色电视机就是一例.

2.物体的颜色：不透明物体的颜色取决于它反射的色光，透明物体的颜色取决于透过它的色光.白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光.如我们看到绿色的树叶。是树叶吸收了其他色光而只反射绿光的缘故.

例3 在“人面桃花相映红”这句诗中.用光学知识解释桃花红的原因是（ ）.

A.桃花自己能发出红光

B.桃花反射红光

C.桃花吸收红光

D.以上说法都不对

分析：透明物体的颜色取决于透过它的色光的颜色.不透明物体的颜色取决于它反射的色光的颜色.花是不透明的物体.桃花呈现红色是由于它可以反射红光而吸收了其他色光的缘故.

答案：B

看不见的光

1.红外线.如果把一个温度计放在红光区域外侧.温度计示数也会升高，说明红光外侧区域也有光照到.这就是红外线.红外线的主要特性是它的热效应.一切物体都在不停地辐射红外线.物体的温度越高。辐射出的红外线越多.物体在辐射红外线的同时。也在吸收红外线.另外。红外线穿透云雾的能力很强。可以用来加热物体，也可以用来诊断病情.拍摄“热谱图”及制作红外线夜视仪等.

2.紫外线.1801年.德国化学家里特在光谱的紫光区域外侧放置了一张照相底片.结果底片感光了.于是紫外线被发现了.紫外线的化学作用强，能杀死微生物，在医院、饭店里，常用紫外线灯来灭菌；紫外线能使荧光物质发光，可用来制成验钞机：适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D.促进身体对钙的吸收.

3.红外线和紫外线都是看不见的光.不能误认为红外线是红色的光线.紫外线是紫色的光线.紫外线灯看起来是淡蓝色的，那是因为紫外线灯除了辐射紫外线以外.它还发出少量的蓝光和紫光.

例4 下列事例中，属于紫外线应用的是（ ）.

A.夜视仪

B.遥控器

C.验钞机

D.全自动感应水龙头

分析：夜视仪是利用红外线的热效应来工作的.遥控器是利用红外线可以进行遥控来工作的.全自动感应水龙头是通过接收人体辐射的红外线来进行控制的，均不符合题意.只有验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来工作的，符合题意.

答案：C

责任编辑 程哲endprint