单色光
单色光的认识
单色光,单一频率(或波长)的光。不能产生色散。由红到紫的七色光中的每种色光并非真正意义上的单色光,它们都有相当宽的频率(或波长)范围,如波长为 0.77~0.622微米范围内的光都称红光,而氦氖激光器辐射的光波单色性最好,波长为0.6328微米,可认为是一种单色光。
基本信息
- 中文名
单色光
- 外文名
danseguang
概念
光是一种电磁波,因为光具有反射、干涉、偏振等波的特性,而且光与物体作用的光吸收现象,它又是一种带有能量的光量子,所以光兼具有波动及量子的物理特性。光的物理特性由光的波洚及能量来决定;光的能量决定光的强度。由于电磁波的范围相当大,其包含宇宙射线、紫外线、可见光、红外线、微波等,但是真正能够在人眼的视觉系统上产生色彩感觉的电磁波是可见光波,其波长范围大约在380nm到780nm,在这段可见光谱中,不同波长的电磁波则产生不同的色彩感觉。
一般的光源是由不同波长的单色光所混合而成的复色光,所谓的“单色光”是指白光或太阳光经三菱镜折射所分离出光谱色光--红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个颜色,因为这种被分解的色光,即使再一次通过三菱镜也不会再分解为其他的色光,所以将这种不能再分解的色光叫做单色光;而由“单色光”所混合的光称为“复色光”。自然界中的太阳光及人工制造的日光灯等所发出的光都是复色光。
范围表
色彩 | 波长λ/nm | 频率v/THz | 光子能量hv/ev |
紫 | 380<λ<455 | 659<v<789 | 2.72<hv<3.26 |
蓝 | 455<λ<492 | 609<v<659 | 2.52<hv<2.72 |
绿 | 492<λ<577 | 520<v<609 | 2.15<hv<2.52 |
黄 | 577<λ<587 | 502<v<520 | 2.08<hv<2.15 |
白光与单色光比较
白光:包含所有波长的光,包括紫外光。可见光和红外光在内的光。
单色光:每种颜色的光(例如、红、蓝光等)。为了显示单色光,可以用“滤光镜”或“棱镜”这样的工具把太阳光分成七种我们熟悉的彩虹色(波长)。与此相反,激光束的光线则只包含一种波长(即单一波长)。
波长决定了可见光的颜色:红、蓝等。
生活常识的用法
一般的光源是由不同波长的单色光所混合而成的复色光,所谓的“单色光”是指白光或太阳光经三菱镜折射所分离出光谱色光——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个颜色,因为这种被分解的色光,即使再一次通过三菱镜也不会再分解为其他的色光,所以将这种不能再分解的色光叫做单色光;而由“单色光”所混合的光称为“复色光”。自然界中的太阳光及人工制造的日光灯等所发出的光都复色光。
生长在单色光环境的婴儿可能无法识别颜色
人类视觉系统是一个结构精细且功能复杂的感觉器官,视网膜所收集的信息占人类通过感觉获得的全部信息的70%,而许多基因的突变会对眼的结构和功能产生影响。人类的视觉是一个复杂的现象,它依赖于3种光感受器视锥,称为红、绿、蓝视锥。根据三原色学说,可见光谱内任何颜色都可由红、绿、蓝三色组成,如有一种原色不能辨认都称二色视,主要为红色盲与绿色盲,红绿色盲则表现为患者不能区分红色和绿色,由于患者从小就没有正常辨色能力,因此不易被发现。
一直有人认为,人眼睛的色觉是与生俱来的。这其中一个最有力的证据就是红绿色盲是一种常见的先天性色觉障碍性疾病。红绿色盲的遗传方式是X连锁隐性遗传,致病基因定位于Xq28。一般认为,红绿色盲决定于X染色体上的两对基因,即红色盲基因和绿色盲基因。由于这两对基因在X染色体上是紧密连锁的,因而常用一个基因符号来表示。男性仅有一条X染色体,因此只需一个色盲基因就表现出色盲;女性有两条X染色体,因此需有一对致病的等位基因,才会表现异常。人类的红绿色盲就是一个X连锁隐性遗传的典型病例,患者不能正确区分红色和绿色,这决定于X染色体上两个紧密相连的隐性红色盲基因和绿色盲基因,一般将它们综合在一起来考虑,总称为红绿色盲基因。在中国人中男性色盲发病率为7%,较女性色盲患者(0.49%)多。
统计资料显示,红绿色盲男性发生率为8%左右,女性为0.5%。红绿色盲的特点表现为:男性患者远远多于女性患者,系谱中的病人几乎都是男性;男性患者的双亲均无病,其致病基因来自携带者母亲;由于交叉遗传,男患者的同胞、舅父、姨表兄弟、外甥中常可见到患者,偶见外祖父发病,在此情况下,男患者的舅父一般正常;由于男患者的子女都是正常的,所以代与代之间可见明显的不连续或称为隔代遗传。红绿色盲一般不会影响人的正常生活和工作,但是由于无法辨认红色和绿色,因此这样的人如果开车上路的话,那将是一件十分危险的事情。