另有一說
這是許多年前筆者在網路上搜尋的資料,已經忘記來源,但畢竟是不同的論點,具有參考價值,特別在此說明。
1、紅外線
1800年時William Herschel測量太陽光線經稜鏡折射後各處所產生的熱。卻發現在紅光外的邊緣區域的溫度計竟然發生最多的改變。於是他認為有人眼所看不見的『光』稱為紅外線。
紅外線的頻率從 300 GHz到 385 THz(780nm)。
物質當加溫時皆會輻射出紅外線,包含人體(約起於300nm到最多於10,000nm)或動物體溫的溫度。
紅外線可穿透鏡片或雲層。底片也會對紅外線感應,因此是很好的探測工具(間諜衛星)。
紅外線被用於追蹤熱源、夜間警衛與軍事行動探測或各種遙控器等。(轟炸行動通常在夜間,雖然人眼無法直間看見物體,但紅外線卻可看得清清楚楚)。
2、可見光
通常指波長從780nm到390nm的電磁波。
人眼睛可看見的範圍可廣至312nm -1,050nm。只是『能見度』越來越差而已,且過度的照射容易對眼睛造成傷害。
人眼對於『白光』的感覺應該是源自於對於太陽光的感受。只要光線含有與太陽光類似比例的不同頻率光線,便都會產生『白光』的感覺。並不存在單獨頻率的『白光』。
656nm的紅光 + 492nm的青綠色cyan光加起來被可有『白光』的感覺。人眼睛並無法區分由不同頻率分佈所形成的同一色光。(耳朵則可以分辨不同音色)
單獨508THz的光感覺是黃光,可是507THz + 509THz合起來的光對於人眼睛感受會相同。除非以光學儀器否則人眼分不出是否看到單頻的光線。
顏色並非光本身的特性,而是該頻率的光與視神經與腦海共同形成的感覺。因此對於『黃光』更精確的說法是『看起來黃色的光』。下表眼睛對於可見光所對應感覺的約略波段範圍。
顏色 | 頻率範圍(THz) | 真空中波長(nm) |
紅 | 384-482 | 622-780 |
橘 | 482-503 | 597-622 |
黃 | 503-520 | 577-597 |
綠 | 520-610 | 492-577 |
藍 | 610-659 | 455-492 |
紫 | 659-769 | 390-455 |
真空中波長540nm的綠光 + 690nm的紅光同時進入眼中時雖然其中一點黃光範圍的電磁波都沒有,卻會產生見到黃光的感覺。
在日光下人眼睛對於黃綠光範圍的光線最敏感,太陽光譜最強的光線波長便是560nm(2.2eV).因此戴上黃綠光綠色的眼鏡片時物體的清晰度(對比)最明顯。
以我們人的尺度而言,可見光的波長很短(0.000 000 000 780公尺)。可是對於原子的尺度(10-10m)而言卻是數千倍長。
在太陽光下每平方公分約有1017個光子在一秒鐘內落下。因此很難看到光的粒子性。猶如一盆水那麼多的水分子,我們也主要注意到其波動性。
人的眼睛倒是相當敏銳,即使只有約10個光子進入眼中(約剩下一個到視網膜)我們依舊能感受到光子的訊號。
可見光也可能會和部份物質起作用,引起化學反應。因此底片、酒類或部份藥品(阿司匹寧等)必須儲藏在陰暗處。早產兒就會放在有藍紫光較多的保溫室內將造成黃疸症的分子分解。
每年地球上的植物藉由光和作用取代了大量的二氧化碳,也造就世界生物的循環鏈。
3、紫外線
對應頻率範圍約 8 × 1,014 Hz到 2.4 × 1,016Hz。
1801年(在紅外線發現的第二年)J. Ritter發現了紫外線的存在。當時已經知道氯化銀在光照射下會變黑,可是他發現在紫光光譜外的區域更加嚴重,於是將此人眼見不到的光稱為紫外線Ultraviolet。
對應約300nm的太陽紫外光區會使皮膚曬黑或曬傷。約4eV的能量便足以破壞C-C碳分子的鍵結。
當陽光通過大氣層時大部份的紫外光都因此被吸收了。藉由臭氧層的作用使得地球不至於成為紫外線的『殺菌室』。
波長更短於300nm的紫外光更將會破壞蛋白質。
物質反射可見光的能力和反射紫外光一樣,在沙灘或雪地的環境裡即使沒有直接曬到陽光,可是附近環境所反射卻看不見的紫外線依舊會傷害到人體。
反過來玻璃窗戶卻會吸收大部份的紫外光,因此在屋內曬太陽只是會多流汗,卻是不會將皮膚曬黑的。
人的眼睛看不見紫外光主要是眼角膜吸收了絕大多數的紫外光,因為白內障而移除眼角膜的人對於紫外光是有反應的。蜜蜂海豚等動物對於紫外光都是能看得見的。
單獨原子價電子的躍遷產生主要的可見光。
當原子形成分子時,電子被束縛的的更厲害或者說能階更高,而主要在紫外光區。
大氣中的N2,O2,CO2和H2O的價電子在紫外光區的共振也造成了藍色的天空。
下一則: 光線與近紅外線的關係





