思想者无畏2007-12-23 13:25:46



情字路上. “兵来将挡,水来土掩”, 木头之歌未央 木头之歌未央: http://web.wenxuecity.com/BBSView.php?SubID=ktv&MsgID=395462 "我是随波逐的浪 偶尔停泊在你心房 放不慢脚步 只能匆忙 转瞬间已越过海洋" 情,乐,色, 浪也,物理. 元•无名氏《大战邳彤》:“主公,便好这兵来将挡,水来土掩。” 常言道:“~”,事到其间,道在人为。少不得你我打点礼物,早差人上东京,央及老爷那里去。 ◎《金瓶梅词话》第四十八回 如何打点? “知己知彼 百战不殆”, haha. zt 众所周知,颜色对人的心理和生理影响很大,就好像我们选择的食物会对身体健康产生不容忽视的影响一样。颜色对精神和生命活力起到非常重要的作用,同时也会刺激人的心理。    红光是所有可见光中波长最长, 能量最低的. 婴儿能见到的第一种光就是红光.它通常有激励作用, 对治疗一些疾病的过程中比如低血压,风湿, 麻痹, 各种贫血, 以及结核病的恶化状况都有很好的效果。 红色象征着热量, 活力, 意志力, 火焰, 力量,愤怒和血液的循环, 与它相关的有活动(运动),激情,性欲, 唯物论, 生命力, 生存本能, 自然伟力, 恐惧, 坚强的意志或自信, 忠诚, 动机, 大度, 财富和幽默. 红色是一种与生殖系统有关的情绪型颜色。    什么是光? 光,恐怕是我们再熟悉不过的事物了。圣经中记载上帝耶和华创世纪一节中,他第一件事就是创造了光,虽然这只是宗教神话,但正反映出人们对于光的重要性和普遍性的深刻认识。从我们出世睁开好奇的双眼开始,光带给我们的视觉刺激便伴随着我们认识世界。     既然光无处不在,也许你已经视而不见了,但是,你真的了解光吗?光究竟是怎样一种东西呢?从最初的粒子理论到后来的波动理论,再到今天的波粒二相性,人们对光的认识已走过了很长的一段历程,甚至直到今天仍未停止。并在前不久最终实现了对光的暂停控制,实现了人类历史上另一个童话。       虽然我们每天都在接触光,应用光,可真正具体到光是什么?却很少有人能给出精确定义。在经典物理学上,粒子理论认为光是由一个个独立的光子构成的。到十七世纪晚期Christian Huygens提出了波动理论,认为光是一种特殊的波而不是粒子集合,1807年Thomas Young又用光的衍射行为进一步证实了这一理论。可就在人们决定接受新的波动理论的同时,却不知如何去解释用粒子理论很好理解的光的镜面反射行为。光到底是什么,是一种粒子,还是一种波?   1905年爱因斯坦提出了著名的光电效应,认为紫外线在照射物体表面时,会将能量传给表面电子,使之摆脱原子核的束缚,从表面释放出来,在此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。后人又将这一理论进一步深化,创建了量子物理,认为一切物质都具有波粒二相性,只是二者所占比例不同,所以光既是一种波,同时又是由一个个光子构成。但光作为一种独特物质,它的波动性还是占主要方面。   在此为了更好的理解光的波动性,我们首先来看看大家熟悉的水波。虽然名为水波,它却不是由水构成的,而是由穿过水的能量形成,也就是说当你用手在水中滑动,使之形成水波由左向右传播,并不是左边的水向右运动的结果,而是你将自身的能量传递给水,它借助波的形式在水中传播,此过程中水分子只是上下振动并没有离开原来的位置。举一反三所有的波都是运动的能量,传播时大多都需借助类似于水的不同的介质。光波也是如此,只是略微复杂一些,能量以电磁场的形式存在,可以不依靠介质在真空中传播。   与其他波相似,光波也有波长、频率等几个主要表征参数。我们平日熟悉的可见光、红外线、紫外线、x射线等说法就是光波按波长划分后的叫法,其中可见光的波长是在400到700埃(1埃=十亿分之一米)之间,光谱右端波长最短的γ射线只有1埃,左侧波长最长的电磁波的却可以达到几个厘米甚至几米。根据公式:c(光速)=λ(波长)X ν(频率),光速作为一个定植,所以不同波长的光,频率也不同,可见光的频率范围处在430万亿赫兹(红光)与750万亿赫兹(紫光)之间,整个光谱的频率却可小到十亿赫兹之下(电磁波),大到3 X 1010十亿赫兹之上(γ射线)。作为能量的一种传播方式,光能E = hυ(υ—频率),即波的能量与频率成正比,不同频率的波具有不同的能量,可见光中紫色光的能量最高,红色光的能量最低。   从机理上明白了光是什么之后,接下来我们就要解决光来自何处的问题?   光子的产生     由上节可知,光具有波粒二相性,是一种以电磁波形式传播的特殊粒子——光子,由光源产生,被各种物体反射、折射进入人眼,并被感知,所以我们才能看到周围的景物。但是什么样的物体才是光源,是不是所有的物体都能产生光子呢?光子的产生途径又是什么呢?   表面光子产生的途径很多,但归根揭底遵循的都是一个机理——光电子理论。原子都是由原子核和核外电子构成,电子在自己的固定轨道上绕核旋转。根据能量最低原理,电子总是首先填充能量较低的轨道,处于稳定的基态;当获得一个额外能量,使它能够争脱核的束缚时,便可向高能量轨道跃迁,处于不稳定的激发态。此时该电子可通过向外辐射光子的形式降低自身能量回到基态,而光子的能量正好等于两个轨道能量之差。这种现象在我们日常生活中是非常普遍的,在很多工厂和公园中都可以看到发着黄光的钠气灯。学过化学的人都知道,钠原子核外有11个电子,分布在3个轨道上,最外层只有1个电子,称为3S电子,受到外界激发时发生跃迁会释放出波长为580纳米的光子,正好处于黄色可见光的波长范围。   激发原子最常用的方法是加热,当用喷灯加热一块马蹄铁时,它会随着温度的提高先变成红色,达到足够热时会变成白色。这是由于红色光的能量最低,少量的热量就可将电子激发到一个最临近的高能轨道,回归时便释放出能量较低的红光。继续加热,受激发的电子数目增加,跃迁到不同的轨道,回归时释放出不同能量的可见光,相互叠加便成为白光。利用这种原理,人们用不同的方式产生热,再激发不同的元素,制造出各种形式和色彩的灯:   钨灯:最常用的白炽灯的灯丝选用钨,具有很大电阻,通电可以产生很高的热量,同时灯泡中充满惰性气体防止灯丝氧化,可以产生亮度很大的白光。   气灯:很多信号灯用天然气或煤油作为热源。   荧光灯:用电直接激发原子,而不是产生热量,可以防止额外的热量散失,达到节能的要求。   激光器:利用能量激发一种激光介质,产生特定波长的光。   化学灯:利用化学反应提供能量激发原子。 光的颜色     大家最熟悉的光,当数无处不在的太阳光了,是它给了我们光明和温暖,可是要叫你形容一下它的样子,会是怎样?晴朗天气里是无色的,是白光;雨后天晴时,是七彩颜色的;太阳光会变色?事实不是这样的,在任何时候太阳光都是有颜色的,可见光谱里根本没有白光这一波段,它之所以呈现无色是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种颜色的光叠加的结果。要证明这一点很简单,由于七种颜色的光的频率不同,相对玻璃的折射率不同,拿一个棱柱形的玻璃放在阳光下就会看到类似彩虹的七彩光,可继续使之通过另一个棱柱,这七彩光又会合成一线白光。受此启发人们找到了制造彩光的方法:   不同颜色光的叠加:既然七种不同颜色的光叠加可以合成白光,那么其中的几种叠加会产生什么样的结果呢?不妨让我们做这样一个实验,取三个手电筒,分别用红色、绿色和蓝色的彩纸遮住,来到一个黑暗的房间,让三柱光束相互叠加,便会发现红光和蓝光叠加会呈现红紫色,红光和绿光叠加会显示黄色,绿光和蓝光叠加会显示青色。而黄色和蓝色,红紫色和绿色,青色和红色分别叠加都会得到白光。   吸收特定频率的光:人们之所以看到某个物体的存在是由于该物体将光折射入人眼,并被其感受的结果,因此我们可以通过某些方法在物体折射光的时候,使之吸收某些特定频率的,这样到达人眼的只剩下了白光中的一部分,它们相互叠加就会显示出不同的颜色。油漆和染料就是利用这个道理,吸收某些频率的光,使物体在人眼中呈现不同的颜色。还有绿叶之所以呈现绿色也是由于叶片内的叶绿素能够吸收阳光中的蓝光和红光的结果。   为了更好的理解这种方法,我们可以自己在家做一个简单的实验,取一个黄色的香蕉和一个被蓝色彩纸遮盖的手电筒,然后进入一间黑暗的房间,将手电筒照在香蕉上,会看到什么?一个诱人的香蕉,不!你什么也看不见,因为香蕉皮可以吸收蓝色光,黑屋子里又没有其他光源,所以香蕉没有反射任何光进入你的眼睛,除了一束蓝色光柱,什么都看不见。再进一步验证可以取紫红色、青色和黄色三种颜料,像右图那样放置。会发现将黄色和紫红色调和在一起会得到红色,青色和黄色调在一起会显绿色,青色和紫红色调在一起显蓝色,这是部分频率的可见光被颜料吸收的结果。而将黄色和蓝色,红色和青色,紫红色和绿色分别调和都会得到黑色,此时所有可见光都被吸收掉。   说到此细心的读者可能会发现,这个结果与我们美术老师所讲述的颜色调和的知识矛盾,老师告诉我们用蜡笔将黄色和蓝色画到一起会得到绿色,而不是上文所说的黑色,谁说得对呢?其实二者都对,差别在颜料的吸收能力上,平时所使用的蜡笔等颜料都不是很好的吸收剂,它们不能吸收掉所有的其他颜色(频率)的光,例如黄色的蜡笔只能吸收蓝色和紫色,而反射红色、橙色和黄色;蓝色蜡笔也只吸收红色、橙色和黄色,反射蓝色、紫色和绿色,所以用蜡笔将蓝色和黄色画到一起,会呈现绿色而不是黑色。
思想者无畏2007-12-23 13:28:09
人类对光的控制 zt (图)
思想者无畏2007-12-23 13:31:57
让光暂停 zt (图)
water62007-12-23 16:19:08
merry xmas~~~~
肖萧2007-12-23 18:27:56
思想者在摆兵战图--, 真的很有思想, 很善研究呵, 问圣诞节好!
Sridhar2007-12-23 22:10:08
问好!祝健康!
思想者无畏2007-12-23 23:56:03
水六,merry xmas!
思想者无畏2007-12-23 23:57:43
研究? just 4 fun, 4 my stocks, xixi, thx.圣诞节好!!
思想者无畏2007-12-24 00:02:01
问好解放军医生, 祝健康!