人的耳朵只能覺得到電磁光譜中很窄的一段，這段就是可見光。可見光中不同的波長（頻度）導致人的不同顏色覺得（藍色：770～620nm、橙色：620～600nm、黃色：600～580nm、綠色：580～490nm、藍色：490～450nm、紫色：450～400nm），因而物體的顏色是由射入人眼的光波頻度（或波長）決定的。自然界的物體有豐富的色調，而產生各類顏色的動因卻是個很復雜的問題，下邊只從兩方面簡略地予以介紹。
發光體的顏色
發光物體即光源，光源可分兩大類，一類是熱幅射光源，另一類是非熱幅射光源。
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熱幅射光源的顏色
熱幅射光源的發射波譜都是連續波譜，而波譜中各類色光成份的組成與發光體的濕度有關。氣溫越高，波譜中高頻率部份（可見光中的藍、紫色光以及紫外線）越多，氣溫越低，波譜中低頻率部份（可見光中的紅、橙色光以及紅外線）越多；因而熱幅射光源的顏色與氣溫有對應關系。星體發光就是熱幅射，天文學上就根據顏色把星體分為青、白、黃、紅4個等級。曾經，老工人按照經驗判別煉鐵爐里鐵水的氣溫，就是靠嘴唇觀察顏色；如今，可采用光電比色儀等精密儀器來手動判定，但原理依然相同。
02
非熱幅射光源的顏色
如在幅射過程中物質內部發生物理變化（如燃燒）的叫物理發光；用外來的光或任何其他幅射不斷地或預先地照射物質而使之發光的過程叫光致發光（如螢光、磷光）；由電場作用導致的幅射過程叫場致發光（如電弧放電、火花放電、輝光放電）；通過電子轟擊也可以導致固體（如個別礦物）形成幅射這叫陰極發光。這種非熱幅射光源幅射的電磁波的頻度，跟物質內分子、原子、電子的基態躍遷有關。所以非熱幅射光源的顏色就由基態躍遷時幅射的光子能量（或光的頻度）決定。下邊，我們只介紹日常生活中常見的光致發光和場致發光顏色的動因。
如將含金屬的脂類裝入火焰中，會形成迸發態的金屬原子，按照玻爾原子理論，當迸發態的金屬原子回到能級時，由于不同的原子有不同的基態排列，所以不同的金屬脂類幅射的光子能量不同，也就是顏色不同，這就是煙火的各類顏色配方的來歷。這就是光致發光。
還有些物質被迸發后，再螢光放射，發射出某一特殊的顏色葉綠素熒光現象的原理，這是由于物體吸收能量后電子被迸發至高基態，物質再以吸熱和發光（螢光）的方式將能量釋出而回到能級所致。諸如螢光漆在遭到藍光照射時，呈現出藍色的現象，是由于螢光漆吸收了高能量的藍光后先放出部份能量，再放出低能量的藍色螢光回到能級引起的。
霓紅燈、鈉汽燈、水銀燈、日光燈，都是借助放電（即電子撞擊）來迸發二氧化碳原子，實現原子躍遷發光的。霓虹燈充入不同的二氧化碳，而每種二氧化碳原子都有自己的特點譜線葉綠素熒光現象的原理，所以不同的二氧化碳原子躍遷發光的頻度各異，顏色也就不同。月球南北極的極光現象，是太陽黑子形成的太陽風吹向月球，其中一些高能量的粒子（如電子、質子等）在地磁場的作用下以螺旋路徑步入南北極，在南北極上空與大氣中的氧、氮分子碰撞，氧、氮分裂為原子，并被迸發而發光，因而極光現象可視為自然界的霓虹燈。并且像日光燈和馬路上的水銀燈，這類燈光伴有相當強的紫光及紫外線，因而在鎮流器壁上涂一層螢光粉，螢光粉可以吸收紫外線而放出較底能量的可見光。不同的螢光粉由不同的原子組成，因而有不同的基態排列，所以涂了不同螢光粉的鎮流器就會形成不同的顏色。這就是場致發光。
非發光體的顏色
它與物體本身的性質有關，也與入射光的頻度成份有關。當光射到物體上時，某波長的能量與物質內原子的振動能或電子發生躍遷所需的能量相同時，光就易被吸收，其他波長的光就不易被吸收。物質對光的選擇吸收決定了物體各自的顏色。吸收光幅射或光能是物質的通常屬性。下邊具體剖析白光照射物體的情況。白光照射到物體表面時，其中一部份光被物體散射或反射（對于透明物體還有一部份透過物體），另一部份光則被物體吸收。所以人們見到的是物體的反射光顏色、散射光顏色、透射光顏色。
01
反射光的顏色
反射光的顏色是指物體表面層對光的直接反射而產生的顏色，這種反射光遵循反射定理。
當光與物質本身沒有其他作用即沒被吸收全部直接反射時，表面色通常為黃色。同一個物體在不同的光源照射下可以呈現不同的顏色，就是因為不同的光源發射的光波頻度成份不同且該光被直接反射射入人眼而導致的。
復色光（白光）照射時，物體有多種色調，而使用單色光照射物體，則只能呈現一種顏色或青色。由于物體表面（非常是一些染料）在反射過程中有強烈的選擇吸收作用，因此表面色為某種特定的顏色。例如，葉子的紅色是由于葉綠素將白光中的綠光和藍光吸收進行光合作用，而反射出剩余的紅光。染料這些有機化合物在可見波譜區及近紫外和近紅外區有顯著的吸收特點。染料在陽光照射下，除反射跟它相同的色光以外，還反射一些它的近鄰色光。諸如黃染料不僅反射黃光，還反射一些它的近鄰色光橙光和紅光，同時吸收其他色光；藍染料不僅反射藍光，還反射一些他的近鄰色光紫光和紅光，同時吸收其他色光；這兩種染料混和在一起，就只反射交叉部份———綠光，其他色光均被吸收，混和染料就呈紅色了。
02
干涉色
干涉色則是因為表面層（有時是附著層或鍍膜）的反射光干涉作用使某種色光得到強化，某種色光減小而產生的顏色。諸如陽光下油膜和香皂泡的顏色，攝像機鏡頭增透膜的顏色等。
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散射光和透射
光的顏色當光束通過光學性質不均勻的物質時，從側向可以看見光，這叫光的散射。瑞利定理強調，散射光中長波占優勢。所以用強光束照射裝滿水的玻璃容器，水底加幾滴果汁使之成為混濁物質時，從側向觀察白光散射，散射光帶青灰色。從面對入射光的方向看，通過散射物質的光即透射光，因為缺乏了長波成份，便變得比較紅。早晨日出或下午日落時，看見太陽呈白色，也是這么，即此時太陽光幾乎平行于地面，穿過的大氣層最厚，所有波長較短的藍光等幾乎都側向散射，僅存下波長較長的綠光抵達觀察者所致。俯視天空觀察散射光則是淺黃色（金色海洋的動因也如此）。正午時太陽所穿過的大氣層最薄，散射不多，故太陽仍呈紅色。
來源|化學小識
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