物體可以反射一種以上的顏色嗎
我們周圍的色彩大多是由顏料或染料製成的。紅領巾鮮豔通紅,是因為用了一種特殊的、能反射陽光或家裏的白熾燈中的紅光染料。然而,這些顏料和染料不會產生如同在白光或陽光光譜中的純粹的自然色。一麵黃色的牆壁在白光下會反射一些綠色和黃色的光波。如果反射的光波中黃光占大多數,那麼我們看這麵牆就是黃色的。如果有許多綠色光波摻在黃光中,那我們看到的就是一麵黃綠色的牆壁。
同樣,如果你調過水彩或顏料,你會發現,當把同樣多的黃色和藍色調在一起時,就配成了綠色。太陽照到這樣綠色的牆上會發生什麼現象呢?藍色顏料吸收黃光,而黃色顏料吸收藍光,當然它們還都吸收別的顏色的光。但它們都不吸收綠光,所以綠光被反射,你就看到一麵綠色的牆。
偏振光波
按照科學家們的說法,光的特性之一就是以波的形式從一個地方傳播到另一個地方。光與水波很相似,是從光源開始的一係列的波峰和波穀的擴展。我們可以用一根繩子來做試驗。把繩子的一端係在門把手上,另一端握在手裏,上下振動手腕就可以產生一係列波。這類上下運動的波,叫做豎直橫波。現在,請你仍然拿著繩子,斜著抖動手腕,即向上抖動時往右偏,而向下抖動時往左偏。你就得到了既不同於豎直橫波也不同於水平橫波的另一種類型的波——斜麵橫波。
實際上,科學家談論的波是多種類型的波的混合。有水平橫波、豎直橫波和許多斜麵橫波在傳播。結果,它成為在各個方向平麵內的波的合成。如果我們單獨挑出這些波裏的任何一種,或者隻挑出在給定平麵內振動的一種波,我們就得到偏振光波。怎樣使一列波成為偏振波呢?
偏振片示意圖讓我們再玩一會兒繩子,演示另一種效果,它會使你更容易理解光波的偏振。
把繩子係在門把手上,但現要使繩子通過一個豎直的夾縫,比如用兩個椅背夾起來或者拿一個紙箱切出一條縫來。如果你上下抖動手腕,產生的波可以通過椅背間的夾縫到達門把手。但是,如果你左右抖動你的腕子,又會出現什麼情況呢?你將得到一個水平橫波。但是波會在椅背的夾縫處停住。你剛好“偏振”掉了橫波;使它隻有豎直的波可以暢通無阻的在椅背前停住了。
與此相同,用特殊的材料或棱鏡也可以對光波進行處理。這些材料裏包含了數以百萬計的針狀的小晶體,隻允許與它們在同樣方向上振動的偏振光通過。這種物質叫做偏振片或偏振鏡。
光譜
光譜,是複色光經過色散係統(如棱鏡、光柵)分光後,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學頻譜。光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長範圍內的電磁輻射被稱作可見光。光譜並沒有包含人類大腦視覺所能區別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。