如何從電磁波角度理解不同色光的混合?

時間 2021-07-12 17:14:11

1樓:西風歪馬

很有意思的問題,還有其他角度解釋不同顏色的光的混合嗎?

量子力學如何解釋這個問題呢?有不同顏色的光子嗎?它的顏色是如何獲得的?為什麼一堆不同顏色為什麼會呈現白色呢?為什麼三種顏色的光子可以組合成其他顏色呢?

真相是,所有認為光是粒子的理論都如法自洽回答這個簡單的問題。

有人會說,光具有波粒二象性,當然可以用波長的不同解釋光的顏色問題。

是嗎?當弦理論橫空出世的那天起,波粒二象性就「破產」了。弦理論認為量子(包括光)既不是慣性粒子也不是不同振動頻率的波,而是不同振動頻率的弦。現在是波粒弦三象性並駕齊驅。

不過,弦理論根本就沒有對光和其他電磁波作出解釋。你沒看錯,弦理論真沒有光的相應解釋,因為光不可能是已知兩點之間的振動,所以無法用開弦來解釋,那光是閉合的閉弦嗎?但是,又無法解釋光的偏振現象,也無法解釋衍射現象。

有人會說,不是說了波粒弦三象性嗎,弦理論怎麼無法解釋光呢?

事實是,弦理論除了光,量子力學的粒子標準模型中的每種粒子弦理論都有對應的解釋。

那哪種理論可以解釋不同顏色光的混合呢?

唉!人們總是被高大上的問題吸引,總是被那些奇異性的理論吸引,一遇到具體問題,最後能使用的工具只有乙個:經典物理學。

經典光學可以自洽解釋這些小兒科的問題。

到目前為止,人類所有科技都建立在經典物理學的基礎上,沒有之一。其他理論沒有任何無爭議(注意!)的應用。

尤瓦爾·赫拉利在2023年年9月13日俠客島對其的採訪中指出[http://

m.kdnet.net/share-12412

205.html?from=groupmessage

]:「尊重知識、聽取學者意見很好,但發展到崇拜任何人的程度都很危險,包括崇拜學者。乙個人一旦被推崇為先知或權威,他(她)自己都可能信以為真,進而變得驕傲自大,甚至陷入瘋狂。

對追隨者而言,一旦他們信奉某人為權威,便會自我設限,停止努力,只期待著偶像來告訴他們全部問題的答案和解決方法。即使答案是錯誤的、方法是糟糕的,他們也會通盤接受。」

理性、懷疑、批判和實證並不能保證我們一定可以進步,但是至少可以避免我們誤入歧途。也許,當物理理論回歸客觀常識時,理論物理學才能繼續進步。

物理理論為自洽解釋客觀世界而存在,那麼,正確的科學正規化是從客觀現象中總結規律,以此構建理論。物理理論必須建立在客觀邏輯的基礎上,而不能只以數學邏輯為基礎。

我們的科學常識就是經典物理學,回歸常識就是回歸經典物理學,回歸客觀邏輯、回歸經典科學正規化才是唯一正確的道路。

先賢們幾千年積攢下來的思想成果滋養了我們的智慧型,他們點亮了乙個又乙個燈塔,指引著人類的發展方向。沒有人的觀點全部正確,也沒有人的觀點一無是處。有些觀點後來被事實證明是乙個個錯誤,那也是他們在錯誤的地方樹立起了乙個個指引正確航道的航標燈。

真相總是樸實的,真理總是簡潔的。有時,我們並不缺乏揭示真相的能力,更多的時候是我們缺乏面對事實的勇氣。

2樓:BlueWanderer

不同顏色的光混合產生新的顏色光並不是不同頻率的光混合後頻率改變,如果你沒聽錯那就是你們老師(劃掉)在胡扯(/劃掉)說錯了。

顏色不是電磁波的屬性,顏色是眼+神經系統接收電磁波後轉化出來的資訊。眼睛中不同型別的接收器對不同頻率的電磁波敏感程度不同。假設兩種接收器對強度為1的黃光分別產生0.

7和0.3的反應。那麼如果用一種能讓前者產生0.

7的反應的光和和用一種能讓後者產生0.3的反應的光同時照在視網膜的一片區域上,我們是無法分辨出這和真正的黃光有什麼區別的,大腦會認為這其實就是黃光。但實際上根本沒有黃光波長的電磁產生。

3樓:pikachu

不能,通常情況下光的波長不會變化

這個回答寫的挺好,剛好可以讓你了解一下。

4樓:flickzhou

顏色不是可見光的頻率,而是可見光的頻譜(多種頻率的組合)!純頻可見光有最高飽和度的色覺體驗,混頻可見光也有色覺體驗,只不過飽和度低罷了。

因此混合可見光當然會產生新的色覺體驗,只要不是剛好遇到同色異譜。

5樓:Phosphates

人眼只能看到乙個顏色,而不能分辨光譜,本質原因是所有的光學檢測器在一次掃瞄中最多獲得二維的資訊

就比如說CCD檢測器(電荷耦合器件),當使用image mode時,就會得到二維影象的強度資訊,而沒有任何的光譜資訊;最後就是二維的。

當使用spectra mode時,就只有一維光譜資訊,要麼沒有空間資訊(confocal point scan)——此時為一維資訊,要麼只有一維空間資訊(line scanning)——此時為1+1=二維資訊。

而對於同時具有二維空間資訊,並且同時具有每乙個位置點的光譜,這就至少是三維的資訊了,屬於hyperspectral imaging的範疇。一般有這樣幾種常見的方式來採集hyperspectral imaging,每一種都需要多次取樣:

1、對於wide field illumination geometry,不連線spectrograph,使用CCD的image mode:掃瞄入射光頻率,這樣就額外增加了乙個維度。比如對於和頻光譜(SFG),如果使用的是narrow band IR的話,就可以對於相同的二維空間,對於每乙個頻率都掃瞄一次,然後就可以獲得二維空間資訊,以及每個pixel的光譜資訊;

2、對於confocal point scanning geometry,連線spectragraph,使用CCD的spectra mode:額外掃瞄二維空間資訊。這樣每次獲得的就是乙個pixel的光譜資訊,然後通過移動樣品臺獲得二維的空間資訊。

3、對於line scanning geometry(入射光匯聚成一條線),連線spectragraph,使用CCD的image mode。這樣就會在CCD上得到一堆光譜圖,每乙個都對於line上的乙個點的光譜。然後只需要掃瞄乙個維度就可以獲得全部的資訊了。

4、Compressive Sensing技術[1]。該技術中使用了一種叫做DMD(digital micromirror device)的鏡子,該鏡子相當於很多個微小的鏡子的集合,其中每乙個小鏡子都可以控制開啟和關閉。然後利用隨機控制每個小鏡子的開和關,獲得了很多不同的光譜,之後再利用compressive sensing的辦法來重現完全的資訊。

總的來說,這是因為光學檢測器一次測量最多獲得二維資訊的緣故,所以無法獲得hyperspectral imaging 資訊。如果你想看到光譜資訊,就必然導致你沒法看到這個世界的影象。

6樓:HumJ

首先定義什麼是顏色

顏色是人的主觀感受,外界光線的光譜由數種不同響應特性的感光細胞轉換為數個訊號分量傳輸出來(函式求積分),這數個訊號分量再進行二次組合之後(多個標量組合為向量)得到的訊號才叫顏色,由於每個人每個細胞的響應曲線、神經元傳輸特性均不同,相同光譜得到的結果都會不同,所以顏色本身就是一種很主觀的定義

由於你最終感受到的顏色是光譜經過兩次計算之後的產物,所以很有可能出現:

同一物體在不同光譜的光源下呈現相同顏色(光源的發射光譜在物體反射光譜範圍內的發射特性相同)

相同光源下呈現相同顏色的不同物體在自然光下顏色不同(物體在光源發射光譜以外的頻率的反射特性不同)

相同光源相同物體,不同的人感覺是不同的顏色(視覺細胞的響應特性不同)

等等很多奇怪的現象

所以嚴格來講除了及特殊僅有單一波長的光線以外的光線都是混色光

光的混色實際上就是光源發射光譜的相加

以及,顏料的混色實際上就是顏料反射光譜(吸收光譜的相反值)的相乘

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