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(dǎo)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(diào)，而產(chǎn)生各類顏色的動因卻是個很復(fù)雜的問題，下邊只從兩方面簡略地予以介紹。
發(fā)光體的顏色
發(fā)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。
01
熱幅射光源的顏色
熱幅射光源的發(fā)射波譜都是連續(xù)波譜，而波譜中各類色光成份的組成與發(fā)光體的濕度有關(guān)。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(yīng)關(guān)系。星體發(fā)光就是熱幅射，天文學(xué)上就根據(jù)顏色把星體分為青、白、黃、紅4個等級。曾經(jīng)，老工人按照經(jīng)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(zhì)內(nèi)部發(fā)生物理變化（如燃燒）的叫物理發(fā)光；用外來的光或任何其他幅射不斷地或預(yù)先地照射物質(zhì)而使之發(fā)光的過程叫光致發(fā)光（如螢光、磷光）；由電場作用導(dǎo)致的幅射過程叫場致發(fā)光（如電弧放電、火花放電、輝光放電）；通過電子轟擊也可以導(dǎo)致固體（如個別礦物）形成幅射這叫陰極發(fā)光。這種非熱幅射光源幅射的電磁波的頻度，跟物質(zhì)內(nèi)分子、原子、電子的基態(tài)躍遷有關(guān)。所以非熱幅射光源的顏色就由基態(tài)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(fā)光和場致發(fā)光顏色的動因。
如將含金屬的脂類裝入火焰中，會形成迸發(fā)態(tài)的金屬原子，按照玻爾原子理論，當(dāng)迸發(fā)態(tài)的金屬原子回到能級時，由于不同的原子有不同的基態(tài)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(fā)光。
還有些物質(zhì)被迸發(fā)后，再螢光放射，發(fā)射出某一特殊的顏色葉綠素?zé)晒猬F(xiàn)象的原理，這是由于物體吸收能量后電子被迸發(fā)至高基態(tài)，物質(zhì)再以吸熱和發(fā)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(xiàn)出藍色的現(xiàn)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(fā)二氧化碳原子，實現(xiàn)原子躍遷發(fā)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?zé)晒猬F(xiàn)象的原理，所以不同的二氧化碳原子躍遷發(fā)光的頻度各異，顏色也就不同。月球南北極的極光現(xiàn)象，是太陽黑子形成的太陽風(fēng)吹向月球，其中一些高能量的粒子（如電子、質(zhì)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(fā)而發(fā)光，因而極光現(xiàn)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(dāng)強的紫光及紫外線，因而在鎮(zhèn)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(tài)排列，所以涂了不同螢光粉的鎮(zhèn)流器就會形成不同的顏色。這就是場致發(fā)光。
非發(fā)光體的顏色
它與物體本身的性質(zhì)有關(guān)，也與入射光的頻度成份有關(guān)。當(dāng)光射到物體上時，某波長的能量與物質(zhì)內(nèi)原子的振動能或電子發(fā)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(zhì)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(zhì)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(chǎn)生的顏色，這種反射光遵循反射定理。
當(dāng)光與物質(zhì)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(xiàn)不同的顏色，就是因為不同的光源發(fā)射的光波頻度成份不同且該光被直接反射射入人眼而導(dǎo)致的。
復(fù)色光（白光）照射時，物體有多種色調(diào)，而使用單色光照射物體，則只能呈現(xiàn)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(qū)及近紫外和近紅外區(qū)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(chǎn)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。
03
散射光和透射
光的顏色當(dāng)光束通過光學(xué)性質(zhì)不均勻的物質(zhì)時，從側(cè)向可以看見光，這叫光的散射。瑞利定理強調(diào)，散射光中長波占優(yōu)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(zhì)時，從側(cè)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(zhì)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(cè)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(xué)小識
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