我們的眼睛是如何 看見光 與 分辨顏色的?
為什麼 看起來 紙『白』碳『黑』? 為什麼 花『紅』草『綠』?
物體所呈現的顏色, 是怎麼回事呢?
我們的 視網膜 包含三類錐形對光敏感的細胞,分別對不同波長範圍的光有反應。如圖
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人的眼睛只能感受 真空中 波長範圍在 4000-7000埃 的光(電磁)波 -我們稱為可見光。
真空中波長短於 4000埃 的電磁波則稱為 紫外光。
| 人眼睛主要感應(真空中)波長 | 約 6000 埃 | 約 5500 埃 | 約 4500 埃 |
| 人 感受顏色 | 紅 Red | 綠 Green | 藍 Blue |

相機底片對於 光的敏感度也不同於人的眼睛。
(右圖為人眼睛對顏色感覺的相對強度)。
另外 有一種柱狀的細胞,對光線的強度更是敏感,
主要分佈在周邊,用於提供 夜間(暗處)的視覺。
因此 我們腦海中 浮現 紅色的影像。
於是腦海中 浮現 黃色的影像。(如何從上面圖形中得出這樣的資訊?)
於是 腦海中 也是出現 黃色 的影像。

電視或電腦螢幕 便是雖然只產生 紅,綠,藍 三種螢光小點,
它說明了不同色光組合時,眼睛的感受?
| Red + Green = Yellow | 紅光 + 綠光 = ? 光 |
| Red + Blue = Magenta | 紅光 + 藍光 = ? 光 |
| Green + Blue = Cyan | 綠光 + 藍光 = ? 光 |
| Magenta + Green = ? | 紫光 + 綠光 = ? 光 |
| Yellow + Blue = ? | 黃光 + 藍光 = ? 光 |
| Magenta + Yellow = ? | 紫光 + 黃光 = ? 光 |
紫光 + 綠光 = (紅光 + 藍光)+ 綠光 = 白光
想一想! 你可以舉出其它的互補光嗎?
用手指頭沾一點水,然後摸一摸白色的區域,讓水沾到螢幕上。
注意看:你是否看到花花綠綠的。
再沾一些到黃色的區域,是否只看到紅色與綠色的小區域。
在試試背景色的區域,是否只看到藍色與綠色的小區域。
你當然還可以繼續試一試其他的區域了喔!好玩吧!
現買現賣!電腦螢幕本身就是只有產生三種不同顏色的小光點。
由各光點的相對強度而組合成 所有花花世界的影像。
其實 電視 也是一樣的喔! 只是光點比起電腦螢幕大得多。
眼睛凝視同樣一種顏色太久時,會造成 對這種顏色的刺激產生較弱的感受。
例如一直凝視著一塊藍色的圖案,
若是考慮 紫光 + 黃光 = (紅光 + 藍光)+ (紅光 + 綠光)
平常的太陽光包含著各種不同波長的光束,會同時刺激 三種感光細胞。
***** 注意: 千萬不要直視 太陽光,會損傷你的眼睛。*****
休息一下!眼睛是不是累了!等一下再繼續吧!
可不要凝視螢幕太久喔!偶而望一望遠處的東西!
上面我們討論 光束直接進入我們眼睛的情形。
白雲不是由 水氣 或 冰 組成的嗎?
起霧時 看到的是 ? 茫茫的一片! 煙囪冒出 冉冉的 ? 煙
水煮開時,冒出 ? 的蒸汽!
因為紙張的表面實際上是凹凸不平的。
光線反射時,入射角 均會等於 反射角。 但是因為反射面朝著各種不同的反射面, 因此 光線朝向各個不同方向反射。 |
*** 註:上圖中有顏色的圖案 應該都是能夠透光(透明)的。
再加則顏色漸深,直到厚厚的很多張紙時 變成黑黑的一片了!
即使 我們所談的物質不是紙張, 而是可以其他透光的物質。
2. 為什麼 砂糖 是白色的嗎?可是加到水裡後 卻又?
3. 為什麼 雪花 是白色的嗎?可是加到水裡後 卻又?
4. 為什麼 天上的雲 是白色的嗎?可是加到水裡後 卻又?
5. 為什麼 冰塊刨成刨冰後 是白色的嗎?可是加到水裡後 卻又?
6. 為什麼 ... 是白色的嗎?可是加到水裡後 卻又?
你知道白色的油漆 是怎麼調成的嗎?
| 以上這些物質都是可透光的(透明的),因為他們內部的原子
無法吸收 可見光波段(約3800-7000埃) 的光線。 所有進入的光線幾乎都被散射出去。(仍然有少部份會被吸收) |
當 刨冰 剛碰到水時,是不是也...
甚至當 你的白衣服 沾上水時, 看起來顏色是不是也...
還有 .... 也是有類似的情形耶!
若是 各種波長的光都被吸收一點,則會顯現 灰色的感覺。
除非非常薄的金屬片可稍稍透光,例如一片 CD 片
|
接下來讓我們想一想 光線透過物質後到達我們眼睛的情形。
如圖:
『白』色光 經過黃色濾光片時,絕大部份藍色光被『吃(吸收)』掉了,
雖然 紅光 + 綠光 會合成 『黃光』。但是 紅色漆 + 綠色漆 卻組合成 ? 色
(如果不確定的話:拿彩色顏料調一調試一試!)
若將三種混合在一起,則所有光線都被吸收了!於是呈現 烏黑黑的一片!
對於光線 選擇性的吸收 使我們看見 『綠』草與『紅』花。
染料顏色的疊加:

參考相關網頁:你所看到的色彩
或許你已經想到 報紙的彩色印刷就是利用這種方式顯現出彩色的圖案,
累了嗎? 玩幾個影子的遊戲(GIF 圖形 約 200K)!
你覺得本篇的說明能夠讓你更了解 我們 彩色繽紛的世界嗎?
需不需要更詳細呢! 你有沒有 真正的去思考 所提到的問題呢?
你會不會去試一試那些小實驗呢?
請來信告知你的想法,看法以及改進的意見!謝謝!
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作者:國立台灣師範大學 物理系 黃福坤最後修訂時間: