可見光

来源:www.uuuwell.com

   

可見光電磁波譜中人眼可以感知的部分,可見光譜沒有精確的範圍;一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長在400到700納米之間,但還有一些人能夠感知到波長大約在380到780納米之間的電磁波。正常視力的人眼對波長約為555納米的電磁波最為敏感,這種電磁波處於光學頻譜的綠光區域。人眼可以看見的光的範圍受大氣層影響。大氣層對於大部分的電磁波輻XX來講都是不透明的,只有可見光波段和其他少數如無線電通訊波段等例外。不少其他生物能看見的光波範圍跟人類不一樣,例如包括蜜蜂在內的一些昆蟲能看見紫外線波段,對於尋找花蜜有很大幫助。

波長範圍和頻率範圍

  

可見光顏色對應的波長

  可見光的波長範圍在770~350納米之間。波長不同的電磁波,引起人眼的顏色感覺不同。770~622nm,感覺為紅色;622~597nm,橙色;597~577nm,黃色;577~492nm,綠色;492~455nm,藍靛色;455~350nm,紫色。   相對應的,可見光的頻率在3.9X10^14~8.6X10^14Hz之間。

實驗背景

  1666 年,英國科學家牛頓第一個揭示了光的色學性質和顏色的秘密。他用實驗說明太陽光是各種顏色的混合光,並發現光的顏色決定於光的波長。下圖列出了在可見光範圍內不同波長光的顏色。   不同波長光線的顏色(見圖)   為對光的色學性質研究方便,將可見光譜圍成一個圓環,並分成九個區域(見圖),稱之為顏色環。   顏色環上數字表示對應色光的波長,單位為納米(nm),顏色環上任何兩個對頂位置扇形中的顏色,互稱為補色。例如,藍色(435 ~480nm )的補色為黃色(580 ~595nm )。

特性

  通過研究發現色光還具有下列特性:   (1)互補色按一定的比例混合得到白光。如藍光和黃光混合得到的是白光。同理,青光和橙光混合得到的也是白光。   (2)顏色環上任何一種顏色都可以用其相鄰兩側的兩種單色光,甚至可以從次近鄰的兩種單色光混合複製出來。如黃光和紅光混合得到橙光。較為典型的是紅光和綠光混合成為黃光。   (3)如果在顏色環上選擇三種獨立的單色光。就可以按不同的比例混合成日常生活中可能出現的各種色調。這三種單色光稱為三基色光。光學中的三基色為紅、綠、藍。這裡應注意,顏料的三原色為紅、黃、藍。但是,三原色的選擇完全是任意的。   (4)當太陽光照XX某物體時,某波長的光被物體吸取了,則物體顯示的顏色(反XX光)為該色光的補色。如太陽光照XX到物體上,若物體吸取了波長為400 ~435ntn 的紫光,則物體呈現黃綠色。

輻XX

  可見光輻XX又稱光合有效輻XX。太陽輻XX光譜中0.40~0.70微米波譜段的輻XX。由紫、藍、青、綠、黃、橙、紅等7色光組成。是綠色植物進行光合作用所必須的和有效的太陽輻XX能。到達地表面上的可見光輻XX隨大氣渾濁度、太陽高度、雲量和天氣狀況而變化。可見光輻XX約占總輻XX的45~50%。

雲圖

  衛星觀測儀器在可見光波段感應地面和雲面對太陽光的反XX,並把它顯示成一張平面圖象,即為可見光雲圖。圖像的黑白程度是表示地面和雲面的反照率大小,白色表示反照率大,黑色表示反照率小。一般說來,雲愈厚,其亮度較亮。如果太陽光的照明條件一樣,對同樣厚的雲來說,水滴雲比冰晶雲要亮。如大厚塊的雲,尤其是積雨雲,為濃白色;中等厚度的雲(卷層雲、高層雲、霧、層雲、積雲等)為白色;大陸上薄而小塊的雲區(如晴天積雲)為灰白色等。

應用

遙感技術

  可見光遙感( visible spectral remote sensing )是指感測器工作波段限於可見光波段範圍(0.38——0.76微米)之間的遙感技術。   電磁波譜的可見光區波長範圍約在0. 38~0.76微米之間,是傳統航空攝影偵察和航空攝影測繪中最常用的工作波段。因感光膠片的感色範圍正好在這個波長範圍,故可得到具有很高地面解析度和判讀與地圖製圖性能的黑白全色或彩色影像。但因受太陽光照條件的極大限制,加之紅外攝影和多波段遙感的相繼出現,可見光遙感已把工作波段外延至近紅外區(約0. 9微米)。在成像方式上也從單一的攝影成像發展為包括黑白攝影、紅外攝影、彩色攝影、彩色紅外攝影及多波段攝影和多波段掃描,其探測能力得到極大提高。可見光遙感以畫幅式航天攝影機的應用為標誌的航天攝影測量很有發展潛力。

通信技術

  可見光通信技術,是利用熒光燈或發光二極體等發出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號來傳輸信息的,將高速網際網路的電線裝置連接在照明裝置上,XX電源插頭即可使用。利用這種技術做成的系統能夠覆蓋室內燈光達到的範圍,電腦不需要電線連接,因而具有廣泛的開發前景。

注意事項

  有人說物體的顏色是物體吸收了其它色光,反XX了這種顏色的光。這種說法是不對的。比如黃綠色的樹葉,實際只吸收了波長為400 ~435urn 的紫光,顯示出的黃綠色是反XX的其它色光的混合效果,而不只反XX黃綠色光。

推薦閱讀