五光十色談化學(1 / 1)

五光十色談化學

什麼是光?光為什麼又會有各種顏色?這都是物理學所研究的問題。但要產生光並顯出各種顏色,則必需有各種化學材料才行。我們的眼睛能夠看到的呈現在麵前那彩色繽紛的世界,無一不是各種各樣的物質,在發出、反射和吸收各色光線所造成的效果。畫家手裏調色板上的各種顏料,戲劇演員化裝台上的各色油彩,都是用化學方法生產和調配出來的,節日的焰火彩色電視機的熒光屏,所以能顯出不同顏色的亮光,都是各種化合物受熱和電的作用產生的。玻璃、陶瓷、紡織物、印刷品不斷的使用著各種顏色,都是依靠了著色劑,染色和印色,才能做好的,它們也都是化工產品。

光和色跟物質的成分和結構到底有什麼關係?物理學家和化學家們還不能做出令人滿意的解答,一般隻能說,因為所有物質都有不同的光色效應,光和色是跟物質的內部結構和運動狀態緊密相關的,春天的樹葉翠綠,到了秋天就變成了金黃或鮮紅,樹葉裏的葉綠素也許隻在結構上發生了很小的變化,而反映出來顏色就跟原來的大不相同。

物理學家們的研究說明,不同的光都是電磁波,隻是頻率(或波長)不同,讓人看到的顏色就會不同。正常人的視覺神經是那樣的一致,同一頻率的光,不同的人來看,都是同一種顏色,白色光是各種頻率的可見光的混色效果。葉綠素的結構,能吸收頻率比綠色光較高的紫色光和較低的紅色光,而把綠色光反射回來或透了過去。這樣我們一看,葉子就是綠色。如有某材料能夠吸收所有可見光,不反射,不透過,我們看到它(在旁邊有對比物情況下)就是黑色的了,至於什麼樣的結構的物質,能夠吸收或反射什麼顏色的光,到現在還沒有很好的理論來說明。好在我們學化學的,能夠知道什麼物質有什麼顏色也就足夠用的了。

建築上常要用的白色塗料,最普通的是碳酸鈣,俗稱“大白”,較好的是“鋅鋇白”,它是硫酸鋇和硫化鋅的混和物,這些碳酸鹽、硫酸鹽及硫化物中的陰陽離子都是無色的,它們是細粉末狀態時,既不能吸收又不能透過任何的光,而把全部的光亂反射了,所以是白色。

紅色的玻璃中含有銅的矽酸鹽或細的金粒,順光看它是黑色的,逆光看它能透過紅色。因為它能吸收紅色光以外的頻率較高的光線,隻讓紅色透過,又不反射任何色光,所以順光和逆光看一黑一紅。

無色的冰能讓所有的光通過,無色的玻璃也是這樣,但雪花和玻璃粉對光產生折射最終效果是亂反射 ,看起來就是白色的了。所以有時無色和白色是由同一種物質形成的光效應,隻是它的晶體大小不同,光線所走的路子不同罷了。

鏡子背麵鍍銀,使光線發生平行反射,所以我們對著鏡子能看到自己,黑白照像的底片和相紙上黑色的輪廓是由極細的銀粒形成的,這就是銀在極細的粉末狀態下,卻能吸收所有的可見光。

焰火中的五彩是各種金屬陽離子,在高溫下的自身發光,銅離子放出綠光,鉀離子放出紫色光,鈉離子放出黃色光,鍶離子放出了紅色光等等。製造焰火時將它們的硝酸鹽和硫黃粉,紅磷等做成小球,用火藥把它們噴發到空中去燃燒,就是我們所看到的,那種絢麗多彩的景象了。

彩色電視的瑩光屏,用了和焰火原理相同的物質,即能產生紅、綠、藍三種顏色的物質,分別有規則的均勻的以極細的小點,印在屏幕上,然後用電子束掃描。受了信號控製的電子束,以不同的強度擊到這些小點,就會顯出色彩繽紛的圖像。可別以為這裏隻有三種顏色,它們在人的視覺神經裏,由於三色的組合和強弱的不同,就會出現五顏六色,甚至是白色。

原來人的視神經,隻能感受三種紅、綠、及藍紫色,然後在大腦中綜合成各種顏色和白色,基於這一原理,人們製成了彩色電視的傳輸係統。這一係統,絕大部分是運用物理中電學和光學原理,隻有攝像管和顯像管中,用了特殊的濾光和發光的物質,而彩色攝影,則完全是化學範疇裏的產物了,所用物理的原理極少和黑白攝影基本沒有什麼不同。

彩色照相是用化學物質,通過感光及顯影處理,再現天然色彩的。現在用的彩色膠片,在片基上塗布的藥膜裏,有三種感色乳劑層,它們分別對藍、綠、紅感光。攝影後把膠片製成負片,再在彩色印相紙上用同樣的原理和方法得到天然色彩的正片,一係列的化學反應是相當複雜的。五光十色的彩色照相,是化學的傑作。

沒有物質就不會有光,沒有物質就更不會有顏色,沒有化學的、物理的方法,人們就不能如願的再現各種顏色。從古人製彩陶,到現今有彩印、彩電、彩色照片、彩色電影、彩色的人造寶石,彩色的霓虹燈,彩色的焰火,彩色的服裝衣料等等,無一不是化學的成果,這才能使人大飽眼福,讓多彩的人生和社會,展現出真正的多彩。