第一节光和光谱色
颜色视觉原理
为什么用夜里眺望星星时会感到 更明亮？
杆体细胞在暗视觉条件下起作用
明视觉与暗视觉对光的感受性不在光谱的 同一位置：
明视觉对光谱的黄绿色部位（555nm）最 敏感。 暗视觉对光谱的蓝绿色部位（507nm）最 敏感 。
三、人眼对光的适应性
天然光源和人工光源的明亮程度都在很宽的范围内变化。 人眼在照度为105 lx(勒克斯)的直射日光下，以及在照度为 0.0003 lx的没有月光的夜晚都能看到物体。为了适应如此宽 广的照度范围，人眼可用改变相当于照相机光圈的瞳孔大小 来调节光量。瞳孔直径的变化范围为2-7 mm，由瞳孔实现 的光量调节能力达到12倍。 仅靠瞳孔直径的调节是不够的。如前所述，锥体细胞和杆 体细胞分别在明视觉和暗视觉条件下起作用，并具有不同的 灵敏度和分辨能力，因此人眼通过锥体细胞和杆体细胞的分 工协作，使视网膜的灵敏度大幅度地改变。人从暗处到亮处 时，视觉由暗视觉经介视觉转为明视觉，这种视觉状态转换 约需1 min，然后人眼就会习惯明亮的条件。相反，从明处 进入暗处时，视觉由明视觉经介视觉向暗视觉转移，这种变 化要达到完全适应约需30 min时间，可见人眼要达到暗适应 状态是比较费时的。
中间视觉或介视觉(mesopic vision)：
• 亮度介于明视觉与暗视觉所对应的亮度水平之间 • 视网膜中的锥体细胞和杆体细胞将同时起作用
人眼是由高灵敏度的黑白胶片和中等灵敏度的 彩色胶片组成
视网膜上的视细胞分布如图所示。其中锥体细胞集中在 视轴近旁(中央凹)。中央凹是直径约为1.5 mm的极小区域， 这里锥体细胞的分布非常密集，约有10-15万个，分辨能力 最高；与此相反，杆体细胞在视轴近旁数量极少，而广泛分 布在此区以外的部分。
光谱分布
光和颜色
光和颜色物质呈现的颜色与光有着密切的关系。
光波是种电磁波。
太阳光由各种不同波长的光波组成，用三棱分光镜来分解日光，可分成红、橙、黄、绿、青（天蓝）、蓝、紫七种颜色的可见光谱（波长为400~800纳米），红外线（波长大于800纳米）和紫外线（波长小于400纳米），红外线和紫外线又称为不可见光谱。
物质的颜色是由光的照射而产生的（在黑暗中是难以分辨颜色的），光照在物质上所引起的反射、透射和吸收等作用各不相同，肉眼的感觉也不同，因而形成不同的颜色。
不透明物质主要是光的吸收和反射两种情况。
如果照在物体上的光线全部吸收，该物体就是黑色；如果全部被反射，则是白色；全部透过物体则是无色。
假如它只是均匀地、部分而又无选择地吸收可见光，则它是灰色，吸收愈强，物体愈拉近黑色。
当物质选择性地吸收可见光谱中某些光波，反射出其余光波时，则呈现出各种不同的颜色。
因此物质颜色的产生是由于选择吸收了光谱中（可见光）部分光波段的结果，或者说，选择吸收就是造成物质颜色的原因。
由此可见，物体的颜色是由其本身反射（或透射）光的颜色所决定的。
当物体呈现的颜色和被它所吸收的光的颜色两者混合后能成为白光，那么通常称这两种光的颜色为互为补色。
如果某物质能从射在它上面的日光中反射出黄光，物质显出黄色，被吸收的光为紫蓝色，则我们称黄色是紫蓝色的补色或黄色与紫蓝色互为补色。
根据两种光的颜色为互补色的关系，可以在染色中加以利用。
在染黑色时，如果所得到的黑色不够纯正，泛有一定红光，在染色时可以加入适量的红色的补色---蓝绿色染料，使蓝绿色光将红光抵消，使染成的毛皮黑色显得纯正。
例如白兔皮染黑色时，用酸性黑ATT为主体染料，为了消除红光，需加入适量的酸性黑10B或酸性绿。
又如白毛稍带有黄光，亦称“黄头”，不受欢迎，加入少量的蓝色染料，可将黄头消除，使毛皮呈现洁白的颜色。
互为补色的光谱颜色：紫——紫红——红——橙——黄——黄绿——绿——蓝绿——青——蓝——紫光谱的各个颜色是沿着圆圈分布的，现时各补色是分别位于圆圈的对顶角位置上的。
第2章 染料的颜色与结构的关系
分子的左边是供电子基，右边是吸电子基，激发时电子发生转移。变成：
(CH3)2N N O
激发态在极性溶剂中比较稳定，因而产生深色效应。 同理，染料在纤维上的颜色也会因纤维极性不同而不同，一般来说，同一染料上 染不同的纤维时，在极性高的纤维上呈深色效应，在极性低的纤维上呈浅色效应。如 阳离子染料在涤纶上得色较在腈纶上浅。
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第二章 染料的颜色与结构的关系
第四节 外界条件对吸收光谱的影响
二、溶液的浓度的影响 当染料溶液浓度很小时，染料在溶液中以单分子状态存在。如果加大溶液的浓 度，会使溶质分子聚集成为二聚体或多聚体，一般情况下，聚集态的分子π电子流动 性较低，会产生浅色效应。 三、温度的影响 溶液中溶质的聚集倾向一般随温度的升高而降低，因此，提高温度会产生深色 效应。某些有机化合物能随温度变化改变其分子结构，具有热变色性。例如：热敏变 色染料。 四、pH值的影响
第一节 光和色的基本概念
一、光的概念
可见光：波长范围大约在380~780nm的电磁波
电磁波：无线电波 60000
混色光：太阳光
红外线 780
可见光 380
紫外线 100
X射线 0.1
γ射线 nm
红外线
可 见 光
紫外线
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第二章 染料的颜色与结构的关系
第一节 光和色的基本概念 不同波长的可见光的颜色及其互补色关系表： 波长 nm 380~435 435~480 480~490 490~500 500~560 560~580 580~595 595~605 605~780 光谱色 紫 蓝 蓝绿 绿蓝 绿 黄绿 黄 橙 红 互补色 黄绿 黄 橙 红 红紫 紫 蓝 蓝绿 绿蓝
光的颜色与光谱
光谱分析的方法：吸收光谱、发射光谱、拉曼光谱、红外光谱等
光谱分析的优点：快速、准确、无损、环保，可对多种物质进行同时分析
光谱测量
应用领域：环境监测、食品检测、医疗诊断等
测量方法：分光光度法、荧光光谱法等
测量原理：利用光的折射和反射特性
光谱仪：用于测量光谱的仪器
光谱仪器
光谱仪：用于测量光谱的仪器
应用：用于科学研究、业生产、医疗诊断等领域
特点：精度高、速度快、操作简便
原理：利用光的折射、反射、吸收等特性来测量光的波长和强度
光谱在各领域的应用
光学领域：研究光的性质和规律
物理学领域：研究光的传播和相互作用
化学领域：研究物质的结构和组成
生物学领域：研究生物体的结构和功能
环境科学领域：监测环境污染和生态变化
天文学领域：研究天体和宇宙的性质和演化
光谱与光的传播
5
光在介质中的传播特性
光的反射：光在遇到物体表面时，会反射回来
光谱与光的折射率
光的折射率与光的频率有关
光的折射率与光的波长有关
光的折射率与光的颜色有关
光的折射率与光的传播速度有关
光谱与光的反射和吸收
光的颜色与光谱的关系
感谢观看
汇报人：XX
光的反射原理
光的吸收原理
光的反射和吸收在现实生活中的应用
光谱与光的散射和干涉
光的传播：光的散射和干涉现象会影响光的传播速度和方向，从而影响光的颜色和光谱。
光谱：光的散射和干涉现象会导致光的颜色发生变化，形成光谱。
光的干涉：当两束或两束以上的光波相遇时，会产生干涉现象，形成明暗相间的条纹。
光的散射：光在传播过程中遇到障碍物或颗粒物时，会发生散射现象，导致光的传播方向发生改变。
光环境设计
5、钠灯 钠灯是利用钠蒸气放电的气体放电灯的总称。有低压钠灯和高压
钠灯之分。 （1）低压钠灯
低压钠灯的光色呈现橙黄色，它的光视效能极高，光色柔和，眩 光小，透雾能力极强，低压钠灯的缺点是其辐射近乎是单色黄光，分 辨颜色的能力差，不宜用于繁华的市区街道和室内照明。
（2）高压钠灯 高压钠灯主要为黄色、红色光谱，工作时发出白色的光。高压钠
第一章 光学基础知识
主要内容： 第一节：光环境 第二节：自然采光与人工照明
第一节 光环境
一、光的特性
现代物理实验证实，光在传播过程中显示出的主要是波动性，而 在光与物质的相互作用中，主要显示出的则是微粒性，这也就意味着 光具有波动性和微粒性的双重特性：
1．光的电磁理论 光的电磁理论认为光是能在空间传播的一种电磁波，实质是电磁
lcd=l lm/l sr
3．照度 照度是用来说明被照面上被照射的程度的，即被照物体表面每单
位面积上所接收到的光通量。 表面上一点的照度等于入射到
包含该点的面元上的光通量与面元 的面积之商。照度用符号E 来表示， 单位为勒克斯，符号为lx。
E =dΦ /dA
4．亮度 “被视物体实际上是一个发光体，
（1）锥状细胞 主要集中在视网膜的中心窝区域。锥状细胞只在明亮（约
1.0cd/m2以上的亮度）的环境下起作用，这时它能分辨出物体的细 部和颜色，并对环境的明暗变化做出迅速反应。
（2）杆状细胞 在中心窝区域并没有杆状细胞。但自此区域向外，其分布密度都
在迅速增加，在离中心窝区域20°附近达到其最大密度，然后又开始 逐渐减少。
视网膜上的物象的照度与发光体在视 线方向的正投影面积A cosα成反比， 与发光体朝向视线方向的发光强度I 成正比。这一概念被称为亮度”。
光的颜色与光谱
光的颜色与光谱光，作为一种电磁波，具有丰富多彩的颜色。
从红橙黄绿蓝靛紫到无色的白光，每一种光色都有其独特的波长和频率。
通过分析光的颜色及其特点，我们可以了解到光的传播规律和性质。
一、光的颜色及光谱1. 光的颜色种类光的颜色种类众多，常见的有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种基本颜色。
这些颜色的产生与光的波长有关，波长越长，则光的颜色越接近红色；波长越短，则光的颜色越接近紫色。
2. 光的混合与合成不同颜色的光可以通过叠加、混合来形成新的光色。
例如，红光与绿光叠加会形成黄光，而红光与蓝光叠加则形成洋红光。
这种光的混合与合成的原理在彩色电视、计算机屏幕等技术中得到广泛应用。
3. 光的分解与光谱光经过透镜或光栅等物体的作用，会发生折射、散射等现象，将光分解为不同波长的光谱。
通过光谱可以准确地测量光的波长，从而判断其颜色和能量特性。
光谱分析技术在化学、物理等领域具有重要应用，例如用于元素分析、星光分析等。
二、光的颜色与波长1. 红光红光是波长最长的可见光，其波长范围大致为620-760纳米。
红光在日常生活中随处可见，例如夕阳、红色信号灯等。
红光的波长长，能量较低，散射能力较弱，因此红光能够较好地穿透大气和其他介质。
2. 橙光和黄光橙光的波长略短于红光，大致在590-620纳米之间，而黄光的波长则略短于橙光，大致在570-590纳米之间。
橙光和黄光在自然界中较为常见，例如柑橘、金黄色的叶子等。
这两种光对人眼有一定的刺激作用，能够引起注意和兴奋感。
3. 绿光绿光的波长范围大致在495-570纳米之间。
绿光是人眼最敏感的颜色，因此在大自然中的绿植和草地显得格外鲜艳。
绿光在光谱中的位置正好位于红光和蓝光之间，具有中等波长和中等能量。
4. 蓝光和靛光蓝光的波长范围在450-495纳米之间，其能量较高，散射能力较强。
蓝光在大自然中的表现包括晴朗的天空和清澈的水面。
靛光波长略长于蓝光，为440-450纳米左右，是一种偏向紫色的光。
光的颜色与光的频谱
光谱分析
光的频率与颜色：不同频率的光 对应不同的颜色
光谱分析的应用：在科学研究、 工业生产、医疗等领域有广泛应 用
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光谱分析方法：通过光谱仪将光 分解成不同频率的光谱
光谱分析的意义：有助于深入了 解光的本质和特性，促进科学技 术的发展
05
光的颜色与生活
色彩心理学
红色：代表热情、力量和独立 绿色：代表自然、生命和健康 蓝色：代表平静、信任和智慧 黄色：代表快乐、活力和创造力
感谢观看
汇报人：
频谱的应用
通信：光纤通信利用不同波长 的光传输信息
医疗：光谱诊断用于检测疾病
环保：光谱分析用于检测污染 物
科研：光谱学研究物质的组成 和性质
03
光的波长与颜色
波长与颜色的关系
波长越长，颜色越偏向红色 波长越短，颜色越偏向紫色 可见光的波长范围在400-760纳米之间 不同颜色的光具有不同的波长和频率
04
光的频率与颜色
频率与颜色的关系
光的频率决定了光的颜色
频率越低，光的颜色越偏向红色
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频率越高，光的颜色越偏向蓝色
不同颜色的光具有不同的频率范 围
不同频率的光
光的频率决定了光的颜色
频率越高，光的颜色越偏 向蓝色
频率越低，光的颜色越偏 向红色
不同频率的光在光谱中占 据不同的位置
频谱的特性
连续性：光的频谱是连续分布的， 涵盖了各种频率的光波
差异性：不同频率的光波具有不 同的特性，如颜色、能量等
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有限性：虽然频谱是连续的，但 人类的眼睛只能感知一定范围内 的光波，因此光的频谱是有限的
可见光的光谱及各种光的波长
可见光的光谱及各种光的波长各种光的波长各种光的波长可见光的光谱颜色波长频率红色约 625—740 纳米约 480—405 兆赫橙色约 590—625 纳米约 510—480 兆赫黄色约 565—570 纳米约 530—510 兆赫绿色约 500—565 纳米约 600—530 兆赫青色约485—500 纳米约 620—600 兆赫蓝色约 440—485 纳米约 680—620 兆赫紫色约 380—440 纳米约 790—680 兆赫电磁波的波长和强度可以有很大的区别，在人可以感受的波长范围内(约 380 纳米至 740纳米)，它被称为可见光，有时也被简称为光。
假如我们将一个光源各个波长的强度列在一起，我们就可以获得这个光源的光谱。
一个物体的光谱决定这个物体的光学特性，包括它的颜色。
不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。
虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和，但是不同的动物所看到的颜色是不同的，不同的人所感受到的颜色也是不同的，因此这个定义是相当主观的。
一个弥散地反射所有波长的光的表面是白色的，而一个吸收所有波长的光的表面是黑色的。
一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。
我们称这样的颜色为单色的。
虹的光谱实际上是连续的，但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，但每个人的分法总是稍稍不同的。
单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受，比如暗的橙黄被感受为褐色，而暗的黄绿被感受为橄榄绿，等等。
显示器无法产生单色的橙色)。
出于眼睛的生理原理，我们无法区分这两种光的颜色。
也有许多颜色是不可能是单色的，因为没有这样的单色的颜色。
黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色，粉红色或绛紫色也是这样的颜色。
波动方程是用来描写光的方程，因此通过解波动方程我们应该可以得到颜色的信息。
在真空中光的波动方程如下:utt c2uxx uyy uzzc 在这里是光速，x、y 和 z 是空间的坐标，t 是时间的坐标，uxyz是描写光的函数，下标表示取偏导数。
建筑光学基本知识
01
假设在表面的一点处有面元dS(图中线AB)，与dS的法线成θ 角方向的发光强度为dIθ ，则dS在这方向的正投影面积为dSCOSθ (图中线CD)。这时眼睛看到的dS上的亮度L为
2、光亮度和视亮度
02
(cd/m2)
式中的亮度称为光亮度（物理亮度），它是一个客观物理量。我们所感受到的物体明亮程度除了与物体表面亮度有关外，还与我们所处的环境的明暗程度有关，称为表观亮度。亮度的主观量，称为视亮度或主观亮度。它是一个心理量，没有量纲。因此光亮度和视亮度是有区别的。
(六)光视效能 眼睛在可见光的范围内眼睛对每一波长的感受性也不是均等的。眼睛对某一波长的光的敏感度称为光视效能。对波长为555nm的黄绿光，眼睛的感受性最高。国际照明委员会(CIE)根据大量的实验结果，将视亮度感觉相等的波长为λm和λ的两个辐射通量之比，定义为波长λ的单色光的光谱光视效率(也称视见函数)，以V(λ)表示。 λm选在最大比值等于1处，即λ＝555nm处， V(λ) ＝l，其他波长的V(λ)均小于l。这就是明视觉光谱光视效率。在较暗的环境中(适应以λ＝510nm的蓝绿光最为敏感．按照这种特定光环境条件确定的V(λ)函数称为暗视觉光谱光视效率。
为以P点为顶点的dS1所张的立体角
则S1在P点处产生的照度为:
进行积分后得到:
进行换算后得到:
表明发光面在受照面上产生的照度，仅与发光面的亮度及其在受照面上的立体角投影有关，而与发光面的面积的绝对值无关。S1和S1COSα的面积不同，但由于它们对受照面形成的立体角投影相同，因此只要它们的亮度也相同，它们对S2形成的照度就会一致。
第二节 光度量 光环境的设计与评价离不开定量的分析和说明，这就需要借助于一系列的物理度量来描述光源与光环境的特征。常用的光度量有光通量、照度、发光强度和亮度。 一、光通量 Φ 光通量是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射能通量(辐射功率)。根据这—定义，光通量可以由辐射通量及V(λ)函数导出：
第3章光基础知识
第3章光基础知识第三章光学基础知识光是客观存在的⼀种辐射能，以电磁波形式传播，波长范围为380~780nm，能为⼈们眼睛所感觉到。
⽽长于780nm的红外线、⽆线电波等，短于380nm的紫外线、ⅹ射线等，这些幅射波均不能为⼈眼所感觉。
第⼀节光的传播性质⼀、光的直线传播1、光源我们把发光的物体叫做光源，太阳、电灯、放映机内的氙灯等，都是光源，光源发出的光，可以使物体发热，使电影胶⽚⽚感光，还能使光电池供电。
这些现象说明：光是有能量的；光能可以转化为内能、化学能、电能等其他形式的能。
光源⾃⼰在发光的时候，也在进⾏着能的转化，即把其他形式的能转化为光能。
例如，电灯把电能转化为光能，太阳把原⼦核⾥⾯的能转化为光能，等等。
2、光的直线传播能够传播光的物质叫做介质。
从光源发出的光，在介质⾥总是沿着直线传播的。
如果我们在暗室的窗上开⼀个⼩孔，让⼀束阳光从⼩孔射⼊，由于室内的尘埃微粒对阳光的反射，可以清楚地看出这束阳光的传播路线是笔直的。
这就是光沿直线传播的直接证据。
由于光的直线传播，我们不能看到墙壁后⾯发⽣的事情，也不能从弯管中看到周围的情景。
光的直线传播性质可以⽤⼀条表⽰光束传播⽅向的直线来代表，这样的直线就叫做光线。
3、光速声⾳在20℃的空⽓中的传播速度约为340⽶/秒，光在真空中的传播速度为3×108⽶/秒（即每秒30万公⾥），光在空⽓中的传播速度略⼩于真空中的传播速度，但相差甚微，可以忽略不计。
光在不同的介质中的传播速度是不同的。
⼆、光的反射1、反射定律不论是透明物体还是不透明物体，都要反射⼀部分到它表⾯上的光。
实验证明，光在反射时遵循如下的规律：1）反射光线跟⼊射光线和法线在同⼀平⾯上，反射光线和⼊射光线分别位于法线两侧。
2）反射⾓等于⼊射⾓。
（图1-3-1）根据这个定律可以知道，如果光线逆着原来反射光线的⽅向射到反射⾯上，它就要逆着原来⼊射光线的⽅向反射出去。
所以，在反射现象⾥，光路是可逆的。
光的颜色与光谱
光的颜色与光谱光是一种具有波粒二象性的电磁波，它在自然界中无处不在，是我们日常生活中不可或缺的重要元素。
人眼能够感知到光的存在，并通过光的颜色来区分不同的物体和景象。
在物理学中，光的颜色与光谱是一门深入研究的重要课题。
本文将深入探讨光的颜色与光谱的关系及其在实际应用中的意义。
一、光的颜色及其产生原理光的颜色是由光的频率决定的，频率越高，光的颜色越偏向紫色；频率越低，光的颜色越偏向红色。
以可见光为例，整个可见光谱可以从红橙黄绿蓝靛紫七个颜色组成。
每一种颜色都对应着不同的频率范围。
光的产生原理涉及到光的发射、传播和吸收。
当物体被激发或加热时，它会向外发射光，这种发射的光被称为自发辐射。
由于物质内部的粒子作运动，会产生带电粒子的加速，从而发出电磁波。
当光传播到物体表面时，有一部分被物体吸收，一部分经过物体的反射、折射等产生现象，最终达到人眼，形成我们所看到的不同颜色。
二、光的频谱与光谱仪光的频谱是指将不同频率的光按照一定的次序排列所形成的图表，它通过将光经过光谱仪的分光装置，将不同频率的光分解开来，再通过相应的检测器检测，最终得到光的频谱图。
光谱仪是用来分析光的频谱的仪器。
它由光源、入射系统、分光装置、检测器及记录显示系统等组成。
在实际应用中，光谱仪被广泛运用于光学、化学、天文学等领域，用于检测物质的成分、性质以及探测宇宙中的星系和恒星等重要任务。
三、光谱在实际应用中的意义光谱在许多领域都具有重要的应用价值。
以下是几个典型的应用案例：1. 光谱在光学领域的应用光谱在光学领域被广泛用于颜色测量、荧光光源照明、光纤通信等方面。
例如，通过测量光谱，我们可以精确地确定物体的颜色，为颜色模型的研究提供参考。
此外，光谱还可用于测量光源的亮度和色温，为荧光光源的研发提供指导。
2. 光谱在化学领域的应用光谱在化学领域中被用于分析和检测物质的成分和结构等。
通过对物质发射光谱的测量和分析，我们可以了解物质的组成和特性，为化学反应的研究提供依据。
第三章 光现象 知识点填空
第三章光现象第一节光的色彩1、太阳光是白色的光。
2、太阳光通过三棱镜后会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光。
3、白光通过三棱镜后会在光屏上出现一条彩色的光带，这条彩色的光带叫光谱。
这种现象叫光的色散现象。
4、光是以波的形式向外传播的，因此光又叫光波。
5、三原色的光是指红、绿、蓝。
相同比例的三原色光混合在一起所得到的光是白光。
6、三原色的颜料是指红、黄、蓝。
相同比例的三原色颜料混合在一起所得到的颜料是黑色颜料。
7、生活中的光的色散现象有：（1）雨后的彩虹；（2）五颜六色的肥皂泡。
8、单色光是指只有1种颜色的光；复色光是指由多种颜色的光混合而成的光。
9、白光通过三棱镜后会发生色散现象说明三棱镜对不同颜色的光的折射能力是不同。
（选填：相同、不同）10、不透明物体的颜色由它透过的色光决定。
它能反射什么颜色的光，物体就是什么颜色。
物体是什么颜色，就只能反射什么颜色的光。
11、黄色物体只能反射黄色光，其它颜色的光都被它吸收了。
12、白色物体能反射所有的色光，不吸收任何光。
13、黑色物体能吸收所有的色光，不反射任何光。
14、绿色的植物最不喜欢绿光，最喜欢除绿光外的其他光。
15、透明物体的颜色由它透过的色光决定，它能透过红光，它就是红色的。
什么颜色的透明物体就只能透过什么颜色的光，其它颜色的光都被它吸收了。
16、能透过所有光的物体是无色色的。
蓝色玻璃最喜欢蓝光以外的其他光，最不喜欢蓝光。
17、为了探究在红光和紫光以外还有没有光，我们可以在红光和紫光以外各放一只温度计或一张感光胶片，如果温度计的温度升高了，或者感光胶片感光了，那么红光和紫光以外就有光。
18、探究结论是：红光和紫光以外还有看不见的光；叫红外线和紫外线。
19、红外线的作用有：（1）制成遥控器；（2）红外线照相机；（3）制成夜视仪；（4）探测病情；（5）制成红外线瞄准仪；（6）加热食物。
20、紫外线的优点是：（1）紫外线能消毒杀菌；（2）紫外线能使荧光物质发光，用于验钞；（3）紫外线能促进人体对钙的吸收，合成维生素。
八年级物理《光的色散》教案
八年级物理《光的色散》教案一、教学内容本节课选自八年级物理教材下册第六章第一节《光的色散》。
主要内容为：太阳光的色散现象，了解复色光和单色光的概念，学习光谱的组成，以及掌握色散现象的基本原理。
二、教学目标1. 了解太阳光的色散现象，理解复色光和单色光的概念。
2. 掌握光谱的组成，能识别光谱中的主要颜色。
3. 通过实验探究，理解色散现象的基本原理。
三、教学难点与重点教学难点：色散现象的原理，光谱的组成。
教学重点：太阳光的色散现象，复色光与单色光的概念。
四、教具与学具准备教具：三棱镜，白色光照射装置，彩色笔。
学具：色卡，透明胶片，剪刀，尺子。
五、教学过程1. 实践情景引入利用三棱镜和白色光照射装置，现场演示太阳光的色散现象，引导学生观察并思考光的颜色变化原因。
2. 知识讲解（1）讲解复色光和单色光的概念，让学生理解太阳光是由多种颜色组成的复色光。
（2）介绍光谱的组成，引导学生认识光谱中的主要颜色。
（3）通过实验，讲解色散现象的原理。
3. 例题讲解出示例题：为什么太阳光经过三棱镜后会分解成七种颜色？解答：因为太阳光是由多种颜色组成的复色光，经过三棱镜时，不同颜色的光折射角不同，导致颜色分离。
4. 随堂练习（1）让学生用色卡和透明胶片制作彩色图案，观察颜色变化。
（2）用剪刀和尺子测量光谱中各颜色的波长，并记录数据。
通过实验和讲解，让学生掌握光的色散现象，复色光和单色光的概念，以及光谱的组成。
六、板书设计1. 光的色散现象太阳光的色散复色光与单色光2. 光谱的组成七种颜色折射角与颜色关系七、作业设计1. 作业题目：（1）简述太阳光的色散现象。
（2）解释复色光和单色光的区别。
（3）光谱中有哪些颜色？它们是如何产生的？2. 答案：（1）太阳光经过三棱镜时，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
（2）复色光是由多种颜色组成的，如太阳光；单色光则只有一种颜色，如红光、蓝光。
（3）光谱中的颜色是由光的波长决定的，不同颜色的光波长不同，经过三棱镜时折射角不同，从而产生色散现象。
光的颜色与光谱的分析
光的颜色与光谱的分析光是一种电磁波，通过它我们能够感知到世界的色彩和光亮程度。
而光的颜色是由光的频率决定的，不同频率的光呈现出不同的颜色。
在光学领域中，通过光谱的分析可以研究光的性质和组成。
本文将探讨光的颜色以及光谱的分析方法和应用。
一、光的颜色与频率光的颜色是由光波的频率决定的。
根据电磁频谱，我们可以将可见光分为不同的波长范围，从长波段到短波段分别是红、橙、黄、绿、青、蓝和紫色。
红色对应的是相对较低的频率，紫色对应的是相对较高的频率。
在红光和紫光之间的波长范围内，分别对应着不同的颜色。
二、光谱的分析方法1. 等离子体光谱法等离子体光谱法是一种常用的光谱分析方法。
它利用高温等离子体产生的辐射，通过仪器测量和分析光的频率和强度，来确定物质组成和性质。
等离子体光谱法广泛应用于材料科学、化学分析和环境监测等领域。
2. 傅里叶变换红外光谱法傅里叶变换红外光谱法是一种非常重要的光谱分析方法。
它利用红外辐射与物质相互作用的原理，通过记录和分析被测物质吸收、透射或反射红外辐射的频率和强度变化，来研究物质的组成和结构。
傅里叶变换红外光谱法广泛应用于化学、生物、医学等领域。
三、光谱的应用1. 光谱在物质分析中的应用光谱分析广泛应用于物质的成分分析和检测。
通过测量光的频率和强度，可以确定物质的组成和含量。
例如，光谱分析可以用于食品安全检测中，检测食品中的污染物或添加剂。
此外，光谱还常被用于药物分析、环境分析等领域。
2. 光谱在天文学中的应用光谱分析也是天文学中重要的工具之一。
通过观测和分析天体发出的光谱，可以了解天体的组成、运动和性质。
光谱分析可以用于识别星体类型、检测星际物质和研究宇宙演化等问题。
例如，哈勃太空望远镜利用光谱分析，发现了宇宙膨胀的证据。
四、光的颜色和光谱对人类的意义光的颜色和光谱不仅在科学研究中具有重要意义，对于人类生活也有着深远影响。
不同颜色的光对人的情绪和感官有着不同的影响。
例如，红色的光可以引起人的兴奋和注意，蓝色的光则具有镇静和放松的作用。
光的颜色与光谱
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目录
光的颜色
光谱的特性
01
04
光谱
光谱的分类
02
05
光谱与颜色的关系
光谱的应用
03
06
光的颜色
可见光的颜色
可见光的颜色：红、 橙、黄、绿、青、 蓝、紫
不同颜色的光波长 不同，波长越短能 量越高
光的颜色与光谱： 光谱是光线的分布 图，不同颜色的光 有不同的光谱
光的颜色与温度： 温度越高，光的颜 色越偏向蓝色
同一光谱对应的颜色
同一光谱对应的颜色是固定的，不会因为观察角度或光源的改变而改变。 光谱的形状和分布决定了光的颜色，不同的光谱可以产生不同的颜色。 不同颜色的光具有不同的能量和波长，对应着不同的光谱特征。 光谱的测量和分析是研究光与物质相互作用的重要手段，对于科学研究和技术应用具有重要意义。
光谱与颜色的应用
激光光谱学：利用激光光谱学技术， 研究物质与光相互作用的过程和机 制
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天体光谱：通过分析天体光谱，研 究天体的化学组成和运动规律
光谱分析：光谱分析在化学、生物 学、医学等领域中广泛应用，用于 检测物质成分和结构
化学中的应用
确定物质的化学成分
研究化学反应机理
检测有毒有害物质
光的混合
不同颜色的光可以混合成 各种颜色的光
光的混合遵循加色法原理
光的混合可以产生新的颜 色
光的混合在艺术、摄影等 领域有广泛应用
颜色的感知
光的波长决定颜色
色的光对应不同的 光谱分布
光的颜色混合可以产生新 的颜色
光谱
连续光谱
定义：由稀薄气 体或金属蒸气所 发出的光谱
《色彩学》基础理论
色彩的基础原理之一一、光的本质从远古到17世纪以前，人类对色彩的认识还停留在感性认识上。
真正对色彩进行科学的分析，是由英国科学家牛顿于1667年通过三棱镜分解出来开始的，称为可见光谱色，投在垂直的白色立面上呈现一种连续的色带，相互渐次变化，分为红（red）、橙（orange）、黄（yellow）、绿（green）、青(blue-green)、蓝(blue)、紫(purple)七色。
光学上把这种使白光分解的现象称为“光的色散”。
光是属于一定波长范围内的一种电磁辐射，太阳辐射通过大气层吸收照射到地球表面。
而人的视觉对从380~780nm（纳米或者毫微米）这一极小范围内的电磁辐射最为敏感，这叫可见光谱。
二、色光混合的规律蓝、绿、红三原色光的等量混合是色光混合的最基本的规律，当三原色光等量混合的时候，形成白色光。
红光与绿光等量混合的时候，形成黄色光；红光与蓝光等量混合的时候，形成品色光（也叫洋红）；绿光与蓝光等量混合时，形成青色光。
若两种色光等量混合时形成白光，这两种色光之间的关系为互补色光。
因为白光是通过这两种色光互相补充形成的，即补成了白光，所以称为互补关系。
色彩的基础原理之二第一节色彩的属性一、色彩的三要素：色相、明度和纯度，是色彩的三要素。
几乎每出现一块色彩，都伴随着三要素的不同显现，三者均具有不可或缺的价值。
1、色相色相指色彩的相貌和主要倾向，也指特定波长的色光显现出的色彩感觉。
一个画面，主要的色彩倾向往往是色相起作用。
2、明度明度是指色彩明暗的程度。
色彩明度可以从两个方面进行分析，一种是各种色相之间的明度差别，另外一种情况是同一色相的明度，因为光量的强弱而产生不同的明度变化。
无彩色系有黑白灰三色，最高和最低明度色为白色和黑色，灰色居中。
人眼最大明度辨别力为近200个等级层次。
孟塞尔把明度定为（包括理论的）黑白11级，可视的黑白上下之间为9级不同的梯度。
3、纯度纯度是指色彩的鲜艳度或纯净饱和的程度，也称彩度。
多彩光谱项目课程设计
多彩光谱项目课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光谱的基本概念，掌握光谱的形成原理。
2. 学生能掌握光谱色的分类及特点，了解其在生活中的应用。
3. 学生能运用光谱知识解释自然界中的相关现象。
技能目标：1. 学生能通过实验操作，观察光谱现象，培养观察能力和动手能力。
2. 学生能运用所学知识解决实际问题，提高问题分析和解决能力。
3. 学生能运用光谱知识创作简单的艺术作品，提升创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习光谱知识，培养对自然科学的兴趣和好奇心。
2. 学生在合作探究中，培养团队协作能力和沟通能力，增强集体荣誉感。
3. 学生通过了解光谱在科技、艺术等领域的应用，认识到科学知识的重要性，增强学以致用的意识。
课程性质：本课程为科学探究课程，结合物理、化学、生物等多学科知识，以光谱为主题，培养学生的综合素养。
学生特点：四年级学生具备一定的观察、思考和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但光谱知识较抽象，需结合实际操作和具体实例进行教学。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，激发学生的探究兴趣，引导学生主动参与课堂，提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程目标的设定，分解学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 光谱基本概念：介绍光谱的定义、形成原理及光谱色的组成。
教材章节：《科学》四年级下册第四章“光与色彩”第一节“光与光谱”。
2. 光谱色的分类及特点：讲解可见光谱、红外光谱和紫外光谱的特点及在生活中的应用。
教材章节：《科学》四年级下册第四章“光与色彩”第二节“光谱色的秘密”。
3. 光谱现象观察与实验：组织学生进行光谱实验，观察光谱现象，分析其成因。
教材章节：《科学》四年级下册第四章“光与色彩”第三节“光谱实验”。
4. 光谱在自然界中的应用：介绍光谱在自然界中的现象，如彩虹、北极光等。
教材章节：《科学》四年级下册第四章“光与色彩”第四节“光谱与自然现象”。
5. 光谱在科技与艺术领域的应用：探讨光谱在科技、艺术等领域的应用，激发学生的创新意识。
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二、光谱色
（一）光谱的出现
牛顿的七色光原理
直射光线
太阳光线 裂口
三棱镜
红 橙 黄 绿 蓝 青 紫
1、光谱：白光通过三棱镜后形成的一定次序排列的彩色光 带。
2、太阳光谱
（1）定义：太阳光形成的光谱 （2）组成：
太阳光谱由红外线、紫外线和可见光三部分组成，合称光辐射。
波长
光波
（二）光谱色
光子
频率
波长长，频率低； 波长短，频率高。
(1) 定义： 在光谱中，只含有一种波长而不能再被分解的光称为光谱色， 也叫单色光。 由两种以上的单色光混合而成的色光叫做复色光。
三、色与光
1. 光是产生颜色的首要条件，有光才有颜色。 2、物体的颜色由透过光谱成分决定。
3、颜色的产生是生理和心理的共同反映。
光是色之母，色随光而变。
课
后
作
业
1、太阳光谱由（ ）、（ ）和（ ）三部分 组成，合称为（ ）。 2、（ ）是光波最小的能量单位，光波的波长 越（ ），频率越（ ），光子的能量就 越（ ）。 3、名词解释：光；光谱色 4、简述色与光的关系。
麦克斯韦 赫兹 爱因斯坦 光是电磁破的一种 电磁波存在，具有光波的特性
光的量子学说
2、光源 宇宙间能够发光的物体：太阳、电灯、蜡烛等 （1）可见光 由于光是以一种电磁波形式存在的，当电磁波处于380~780nm波长 时，能够作用于我们的眼睛并引起视觉，通常叫做可见光。(nm-纳米）
可见光
宇宙 射线 X 射线 无线 电波 交流 电波
电磁波
紫外线
红外线
雷达
可见光谱波长范围（nm）
380nm 450nm 480nm 550nm 600nm 640nm 780nm
可见光谱
紫外线 紫 蓝 绿 黄 橙 红 红外线
（2）不可见光的作用发现
A、红外线：
红外线具有热作用，可加热物质，烘干涂层。
B、紫外线：作用于化学、荧光效应、杀菌、消毒和生理等。
第一章 色彩学理论
光和光谱色
色彩是怎样形成的？
• 一、色彩的形成
光通过照射经物体反射到眼睛中,使眼睛感受到物体存在.
直接进入视觉器官 直射 光在任何一种介质里总是沿着直线传播的。 光波介入人的视觉的方式： 反射 透 射 被反射的光波进入视觉器官 穿透物体后进入视觉器官
1、什么是光？ （1）定义： 光是能够在视觉系统上引起明亮的颜色感觉的电磁辐射。 （2）关于光的理论：光具有波粒二象性