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给人类点颜色瞧瞧

2021-09-05

科普童话·百科探秘 2021年5期
关键词:三棱镜白光木板

公  告

人类已经享受色彩世界几千年了,却一直对颜色漠不关心。现在决定剥夺人类享有颜色的权力,直到他们找出颜色的秘密……

银河科学署

颜色的秘密

为什么花儿五颜六色?为什么世界五彩斑斓?为了不让世界失去色彩,人们必须马上找出颜色的秘密。

正值17世纪,许多这个时代的大科学家都参与其中,关于颜色的假说纷纭:

法国数学家笛卡尔说:颜色是许多小粒子在转,转速不同,颜色也就不同。

英国化学家波义尔说:有许多极小的粒子向我們的眼睛视网膜上撞,撞的速度不同,看到的颜色也就不同。

德国诗人歌德提出:人眼球的生理构造是决定颜色的关键因素。

……

显然人们距离真正搞懂颜色是怎么回事儿,还有很长的路要走!

三棱镜的妙用

牛顿对光十分好奇。

一天,他见门缝里溜进一缕细细的阳光,在幽暗的房间里显得格外明亮。牛顿突发奇想从抽屉里摸出一块三棱镜,迎上去截住那丝光。再回头去看这光落在墙上的影子时,牛顿立刻呆住了!这一看不要紧,那墙上竟出现了一段红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的彩色光带。他转转棱镜,光带没变,再前后移动,终于选出了一个最佳点,这下天上的彩虹便清楚地出现在他房间里了!

从这天起,牛顿一有空就把自己关在房子里,用床单遮严门窗,只放一道光进来,做这种三棱镜游戏。牛顿悄悄地领悟到一个秘密:我们平时看到的白光,其实是由许多种颜色的光混合成的。

揭开颜色的奥秘

恰好,牛顿在剑桥大学的恩师巴罗也对颜色十分痴迷。他给牛顿带来了另一块三棱镜,共同布置起一个真正的暗室。

他们先让一束光穿过黑色木板上的小孔,用三棱镜把它分成七条不同的彩色光,再用一个有孔的木板挡住分解后的光,让每条单色光逐一从孔里通过,木板后再放一个三棱镜。这时新的发现出现了:一是单色光通过三棱镜时不会再分解;二是各色光经过三棱镜时折射的角度不同。

1672年2月6日,牛顿向皇家学会写了一封详细的信《光和颜色的新理论》,揭开了颜色的奥秘:

我们平常看见的白光不过是发光体发出的各种颜色光的混合。白光可以分解成从红到紫的七色光。一切自然物体的颜色是因为它们对光的反射性能不同,对哪一种光反射的更多些,就是那种颜色。

鉴于各位科学家的努力,颜色危机已经解除。希望人们继续发扬想象力,保持一颗探索未知的决心。

银河科学署

想看点有难度的?

光的本质是什么?牛顿认为是粒子,而惠更斯认为是波。为此这两派的支持者争论了一个多世纪。直到德布罗意提出波粒二象性,认为光既是粒子,又有波的性质后,才画上终止符!

至于波粒二象性,你未来的中学物理老师会告诉你它是什么的!

如果世界失去了色彩……

好消息:

? 再也不用为穿什么颜色的衣服而纠结;

? 你的各门课本都将变薄很多,因为关于色彩的内容都消失不见了;

? 受伤变得不那么可怕,我们的血液看起来跟果汁差别不大!

坏消息:

? 食物看起来都是冷冰冰的,毫无食欲;

? 世界不那么美好了,花鸟鱼虫看起来都没什么区别;

? 人会渐渐丧失想象力和感知能力!

我们的世界不一样

色彩危机刚刚渡过,一个小插曲却又给人们带来了新困扰。一只叫波比的牧羊犬提出了问题:“色彩危机解除了?为什么我的眼里还是只有黑色和白色!”

原来,问题并不全在光!更在于每个物种的眼球生理结构。

人眼能处理红、绿、蓝三种颜色,被称为三原色系统。这三种颜色通过色彩的叠加和强度差异的区别,能够合成700万种色彩!所以这些色彩都可以被人眼分辨。

而很多哺乳动物,像狗、牛的眼睛都只能处理双原色,所以他们的世界是黑白的。

PS:其实大部分鸟类、鱼类、两栖类动物和蝴蝶、苍蝇等都有四元色及以上的色觉系统。它们眼中的世界该有多绚丽呢!

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