颜色的奥秘

我们生活在绚丽多彩的世界里，大自然每时每刻都在给我们美好愉悦的视觉盛宴。蓝天白云绿草蓝瓦灰墙 ，五颜六色的花朵，葱黄浅紫……仅绿色就可分为柳绿、浅绿、深绿、碧绿、青绿、青白色、翡翠绿、草绿、豆绿、艾绿、松柏绿、墨绿、湖绿、渐绿、黄绿、油绿等等。白色有纯白、洁白、粉白、象牙白、乳白色、米白、雪白、霜白、铅白、鱼肚白等等。色彩之丰富已超越人们的想象，我们是如何感知到五彩缤纷的世界？颜色背后蕴藏的奥秘是什么？

色彩是人类通过眼、脑和生活经验所产生的对光的视觉感受，是涉及光、物与视觉的综合现象。

说到色彩，不得不说物理学家牛顿，在牛顿的光学色彩理论里，光与色彩是密不可分的，有光才会有色彩。白天我们能看到五颜六色的物体，但在漆黑无光的夜晚就什么也看不见了。人能够感知色彩，是因为射光和反射光及透射光的结果。

射光就是光源发出的光，如阳光、灯光。对于地球来说，最大的光源就是太阳，太阳给地球带来生命的同时也赋予世界万紫千红的色彩。我们习惯上认为太阳光是白色的，但实际上，它包含了彩虹的所有色彩：红橙黄绿青蓝紫。

牛顿通过三棱镜的色散观察到了阳光是复色光，由红橙黄绿青蓝紫（另一种常见说法是红橙黄绿蓝靛紫）七种单色光构成。

反射光是从物体表面反射出来的光，人类肉眼看到的不透明物体的颜色属于反射光，如山峰、溪流、天空、花草、建筑、服装、家具等，是从物体表面反射出去的反射光。色彩因物体表面材料的不同而改变，因为光源照射到物体上的光有一部分被物体吸收，有一部分被物体反射，只有那些被反射出来的光才能被人眼所接受，这也就是人眼感知不同物体不同色彩的缘故。

例如人们看见红色的花朵，是因为光源发出的光射向花朵，花朵吸收了除红色之外的光而独独把红光反射，反射光进入眼睛，感光细胞受到刺激，在我们大脑中产生色彩的意象，让我们看见了红色的花朵。黑色物质是吸收所有种类色光，白色物质是完全反射各种色光。不透明物体的颜色取决于对频率不同的各种色光的反射和吸收情况。透明物体的颜色由它所透过的色光决定。红色的玻璃呈红色，因为它只透过红光，吸收其他色光的缘故。

光属于电磁波，电磁波家族成员包括伽马射线、紫外线、X 射线、 可见光、红外线与无线电波，每个电磁波有它自己唯一对应的频率，就像不同的衣服对应有不同的标签方便区别。人的眼睛不能看到所有电磁波，像红外线、紫外线，人眼看不见。人的眼睛能看到的电磁波部分叫可见光，也只有可见光能让人眼产生视觉感受。可见光指红橙黄绿蓝靛紫七种色光，每种色光对应一定的频率，紫光频率最大，波长最短；红光频率最小，波长最长，满足关系式c=λf，其中c为光在真空中的传播速度3×108米每秒，λ为光的波长，f为光的频率。色是不同频率的光刺激人的眼睛产生出的视觉反映。

有读者疑惑，红橙黄绿蓝靛紫才七种色光，颜色千千万万，何止七种，如何变幻出千万色彩的？其实每种色光对应一定范围频率，如红光频率约405THz～480THz，另外千万色彩的出现涉及加色法混合及减色法混合。

加色法混合，也称色光混合，就是把各种色彩的光混合投射在一起，形成新的色光。常见的光的三原色红绿蓝RGB，R为红色Red，G为绿色Green ，B为蓝色Blue，是计算机显示器及其他输入设备显示颜色的基础。通过电子枪及其他物理方式把这三种颜色叠加到一起就能生成千万种色彩，是光原色的混合色彩模式。比如红光加绿光等于黄光，黄光加蓝光等于白光等等。彩色电视屏幕就是由红、绿、蓝三种发光颜色小点组成，把三原色按照不同比例及强弱混合，便产生自然界的各种色彩变化。加色法原理被广泛应用于电视机、监视器等主动发光的产品中。

减色法混合也称色料混合，就是把不同色彩的色料、颜料混合在一起生出新的颜色。被广泛应用于各种被动发光的场合，如印刷、油漆、绘画等物体所呈现的颜色是光源中被颜料吸收后所剩余的部分，故叫减色法原理。青、品红、黄三色是常用的颜料和其他不发光物体的三原色，彩色印刷、彩色照片、彩色打印机以此三原色，调制出绝大部分的其他色，是不是挺神奇的？此外，丰富多彩的颜色也跟色彩存在明暗变化、鲜艳程度不同有关。

下面让我们来做小实验吧

[器材]

三棱镜、亚克力镜片、透明瓶盖、透明塑料片、各种颜色各种形状的小玩意（如回形针、珠子、贴片等）、双面胶、白色卡纸、纸筒。

1[七彩虹]

打开家中的灯光（浴霸灯、筒灯、吸顶灯、日光灯等），三棱镜在灯光下移动，就能在白色桌面、白色墙壁上看到七彩虹了。为便于观察，可铺上白色卡纸，让彩虹出现在卡纸上。

2[万花筒]

3片长18厘米、宽3.3厘米的长方形亚克力镜片，用双面胶让镜面朝里围成截面为正三角形的三棱柱，插入合适大小的空纸筒中。透明瓶盖装上各种颜色各种形状的小物件，如回形针、小珠子、小贴片等等，盖上一块直径比瓶盖稍小一圈的透明塑料片，套在纸筒一端，眼睛在纸筒另外一端边转动边观察，就能看到变幻无穷、令人惊叹的美丽图案了。