在我們周?chē)?，各種各樣的物質(zhì)都具有一定的顏色，黃色的土壤，綠色的樹(shù)林，紅色的血液，藍(lán)色的海洋……不同顏色的各種物質(zhì)，組成了這五彩繽紛的大千世界。不難想象，沒(méi)有顏色，我們的世界將是多么呆滯死板；沒(méi)有顏色，我們的生活也將會(huì)多么枯燥無(wú)味!顏色，不僅裝飾了地球、宇宙；顏色，同時(shí)也給予我們?nèi)祟?lèi)無(wú)限生機(jī)，無(wú)窮快樂(lè)！ 顏色不僅裝飾著整個(gè)世界，而且用途越來(lái)越廣泛。 人類(lèi)—開(kāi)始，就已注意對(duì)顏色的應(yīng)用。例如，我國(guó)古代的漆畫(huà)、瓷器等．就是我們祖先巧妙運(yùn)用色彩的很好例證。在日常生活中，我們還常借助顏色以區(qū)分各種物體。 隨著人們的生活水平的提高，日常穿的衣服不僅要能保暖，而且要漂亮；人們飲食也不再只局限于溫飽，而要求色、香、味俱全，即不僅要好吃，還要好看，等等這些，顏色起著十分重要的作用。分析化學(xué)中，還常根據(jù)物質(zhì)顏色深淺來(lái)確定物質(zhì)含量的多少；生物化學(xué)家常借助于顏色進(jìn)行組織研究；藥物學(xué)家則利用顏色鑒別藥物，一種被稱(chēng)為高溫涂料的構(gòu)料可以 通過(guò)受熱后發(fā)生顏色變化來(lái)指示物質(zhì)表面的溫度，彩色電影，彩色電視，彩色攝影，彩色印刷等等，更是顏色的廣闊舞臺(tái)。顏色與人關(guān)系這么密切，可是，面對(duì)這令人眼花繚亂的各種顏色的物質(zhì)，如果有誰(shuí)問(wèn)：物質(zhì)為什么會(huì)有不同的顏色?物質(zhì)的顏色是怎樣產(chǎn)生的?物質(zhì)的顏色與某結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?這些卻都不容易解釋。 顏色這個(gè)問(wèn)題似乎很簡(jiǎn)單，但真正要弄懂其本質(zhì)還需要許多方面的知識(shí)。顏色是由人的視覺(jué)得到的，因此只有在光照情況下，物質(zhì)的顏色才能為肉眼所見(jiàn)，如果在沒(méi)有光線(xiàn)的密閉的暗室中，在漆黑的夜里，物體的顏色是看不見(jiàn)的。 所以，顏色與光是密不可分的，顏色是光和眼睛相互作用而產(chǎn)生的。 光對(duì)我們每個(gè)人來(lái)說(shuō)也不會(huì)陌生，但認(rèn)清光的本性也只是不久的事情。 隨著科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，光是一種可以引起視覺(jué)具有波粒二象性的電磁波，既有波動(dòng)性，又具有粒子性。在整個(gè)電磁波譜中，波長(zhǎng)范圍只有很窄的一段才能引起視覺(jué)稱(chēng)為光(可見(jiàn)光)，一般來(lái)說(shuō)，可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍大約為400～800nm(1nm=10-9m).光的波長(zhǎng)不同，就會(huì)引起不同的視覺(jué)，即感覺(jué)到不同的顏色。只有一種波長(zhǎng)的光稱(chēng)為單色光，由具有不同波長(zhǎng)的單色光組成的光稱(chēng)為復(fù)合光。 ?? 日常見(jiàn)的白光就是一種由多種波長(zhǎng)的光混合而成。每種顏色 的光都有一定的波長(zhǎng)范圍，可見(jiàn)光中，紅光波長(zhǎng)最大，范圍620 760nm，紫光最短，范圍400 430nm。不同波長(zhǎng)的光能量不同，波長(zhǎng)越大，能量越小。 另外，將兩種色光按一定比例混合也可得到白光，這兩種顏色就稱(chēng)為互補(bǔ)色。如藍(lán)光和黃光?混合可以得到白光，因此藍(lán)色的補(bǔ)色為黃色?；パa(bǔ)色可用一個(gè)顏色環(huán)表示，環(huán)上任何一個(gè)顏色的互補(bǔ)色即為該扇形對(duì)頂?shù)牧硪簧刃嗡鶎?duì)應(yīng)的顏色。 兩種或多種色光混合，可以得到另一種色光。如左面顏環(huán)上任何一種色光都可用其相鄰兩側(cè)的兩種單色光混合而制得出來(lái)。典型的是黃光可由紅光和綠光合成。這一種現(xiàn)象被利用在彩色電視屏幕上，仔細(xì)觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)屏幕上黃色畫(huà)面是由數(shù)百個(gè)緊密相間的紅色和綠色斑點(diǎn)組成。當(dāng)觀眾接受了從熒光屏上發(fā)射出的紅光和綠光后，在眼睛中混合，兩種有色光疊加，產(chǎn)生了黃色的感覺(jué)。事實(shí)上，彩電中各種各樣的顏色都是由紅、綠、藍(lán)三種基本顏色混合而成。 自然界很少有純的單色光，我們周?chē)佑|到的大多數(shù)顏色大多是通過(guò)減色混合過(guò)程產(chǎn)生的。我們已經(jīng)知道，一對(duì)互為補(bǔ)色的光混合后給人白色感覺(jué)。反過(guò)來(lái)，如果在白光中除去一種補(bǔ)色，則可以觀察到另一種補(bǔ)色，例如日光(白光)，如果讓它通過(guò)一個(gè)濾色片，除去藍(lán)綠光，眼睛觀察到的將是紅光。這種從白光中除去部分色光，得到另一種色光的過(guò)程即為減色混合o 物質(zhì)之所以呈現(xiàn)出某種顏色，一般是由于物質(zhì)有選擇地吸收了白光中的某種波長(zhǎng)的光，從而呈現(xiàn)出與之互補(bǔ)的那種光的顏色。例如硫酸銅因吸收白光中的黃光而呈現(xiàn)藍(lán)色，高錳酸鉀因吸收白光中的綠光而呈現(xiàn)紫色。如果白光照到物體上無(wú)任何色光被吸收，我們看其為白色，反之，如果入射光全被吸收，則物質(zhì)為黑色。 物質(zhì)呈現(xiàn)不同顏色是由于對(duì)不同波長(zhǎng)的光吸收，反射程度不同。那物質(zhì)為什么又能選擇性吸收或反射不同波長(zhǎng)的光呢?這主要就與組成該物質(zhì)的分子、離子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)系。 物質(zhì)是由原子組成，而原子又是由原子核和電子組成。原子有許多能量不同但有個(gè)確定值的狀態(tài)，電子可以從一種狀態(tài)跳到另一種狀態(tài)，在跳躍的過(guò)程中 同時(shí)要吸收一定的能量或者釋放出一定的能量。這一能量可以以光的形式提供(吸收)或輻射出來(lái)(放出)。 不僅原子，物質(zhì)的分子或離子也有這種類(lèi)似的確定的能量狀態(tài)，分子中電子可在不同狀態(tài)間躍遷，引起對(duì)光的吸收或輻射。物質(zhì)吸收光后主要就是發(fā)生這種躍遷。 由于各種物質(zhì)分子的能量狀態(tài)不同，因而對(duì)可見(jiàn)光中不同波長(zhǎng)的光吸收便不同，這種差異，便直接決定著物質(zhì)的顏色。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，物質(zhì)之所以能呈現(xiàn)各種不同的顏色，就是因?yàn)槲镔|(zhì)在光源(太陽(yáng)光或其他燈光)提供的能量作用下，構(gòu)成

  [page]物質(zhì)的分子或原子中電子選擇性吸收一定波長(zhǎng)的光從低能量躍遷到高能量狀態(tài)，或者由某一高能量狀態(tài)躍迂回低能量狀態(tài)，并發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光，從而顯示其特有的顏色。 ??? 為什么光要選擇性吸收子主要是一個(gè)能量匹配的問(wèn)題，因?yàn)槲镔|(zhì)分子或原子中電子能量狀態(tài)的能量是個(gè)確定值，因此在兩個(gè)不同狀態(tài)發(fā)生躍遷，需要的能量值就是兩個(gè)狀態(tài)能量值的差值(設(shè)E1，E2分別代表不同狀態(tài)能量)，另一方面，一定波長(zhǎng)的光具有一定的能量(E hc/ r ，E為光能量，C為光速，r為光波長(zhǎng)，h為常數(shù))，要發(fā)生躍遷，就必符合E＝IE1一E21＝hc/r條件，由于特定物質(zhì)E1、E2值固定，因此r也只能是某個(gè)值。當(dāng)然由于能量狀態(tài)復(fù)雜性，事實(shí)上選擇性吸收或放出的光波長(zhǎng)并不只是單個(gè)數(shù)值，而有一個(gè)狹窄的范圍。 事實(shí)上，顏色的產(chǎn)生是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，除了主要取決于分子或離子的電子層結(jié)構(gòu)外，還與其他多種因素如物質(zhì)聚集狀態(tài)、溫度等都有關(guān)系，這些都有待我們?nèi)プ鬟M(jìn)一步的探討。

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