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【色彩课堂】No.10了解物体颜色的形成

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上一期的色彩课堂中我们对光谱曲线和标准照明体进行一下介绍。在这一期中我们介绍的是物体颜色的形成,除了前面提到的,对于颜色的感知基本都来自于光的反射和折射后进入我们的眼睛,因此就要了解光的反射与折射以及在色彩管理中会遇到的荧光现象。 ● 光的反
印刷打印网 上一期的色彩课堂中我们对光谱曲线和标准照明体进行一下介绍。在这一期中我们介绍的是物体颜色的形成,除了前面提到的,对于颜色的感知基本都来自于光的反射和折射后进入我们的眼睛,因此就要了解光的反射与折射以及在色彩管理中会遇到的荧光现象。

● 光的反射与折射(Reflection and Refraction of Light) 本文来自印刷_打印网

    当光从一种介质射到另一种介质的平滑界面时,一部分光被界面反射,另一部分光透过界面在另一种介质中折射。光的入射角等于反射角,且反射光与入射符合折射定律:折射光线位于入射光与法线的平面内,折射光与入射光在法线两侧,且入射角与折射角的正弦之比为一常数。

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    许多学者认为古希腊哲人希隆就已经发现了入射角与反射角相等的规律。但直到1657年,法国数学家费马(P.Fermat,1601-1665)用光程最短原理才使其得到科学的证明。光的反射规律应用广泛,大至天文望远镜、潜望镜,小至水中倒影等,都由它而来。

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    公元2世纪的希腊学者托勒密及17世纪初的德国天文学家开普勒都曾做过关于光折射的实验,不过最终通过实验得到折射定律的是荷兰数学家、物理学家斯涅尔(W.Snell,1591-1626)。1621年,他发现在不同的介质里,入射角和折射角的余割之比总是保持相同的值。1637年,法国哲学家、科学学家笛卡尔在《屈光学》一书中最终将折射定律表述为今天的形式。折射定律与反射定律都是几何光学的基础,它们不仅在理论研究上,也为光学技术发展和光学产品设计奠定了基础。 印 刷 打 印(dayinnet .com)网

● 荧光

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    当紫外光或波长较短的可见光照射到某些物质时,这些物质会发射出各种颜色和不同强度的可见光,而当光源停止照射时,这种光线随之消失。这种在激发光诱导下产生的光称为荧光,能发出荧光的物质称为荧光物质。 印.刷.网_企业商机


【色彩课堂】No.10了解物体颜色的形成
荧光的亚布隆斯基图 印刷 打印网_商机

    分子的吸收光谱和产生荧光的机制:当物质分子吸收某些特征频率的光子以后,可由基态跃迁至第一或第二电子激发态中各个不同振动能级和各个不同转动能级,如图1中的a和b。处于激发态的分子通过无辐射弛豫(例如,与其它分子碰撞过程中消耗能量,或者,对分子组织而言,诱发光化反应而消耗能量等)降落至第一电子激发态的最低振动能级,如图1中c。然后再由这个最低振动能级以辐射弛豫的形式跃迁到基态中各个不同的振动能级,发出分子荧光。然后再无辐射弛豫至基态中最低振动能级。

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    几乎所有物质分子都有吸收光谱,但不是所有物质都会发荧光。产生荧光必须具备以下条件:该物质分子必须具有与所照射的光线相同的频率,这与分子的结构密切相关。吸收了与本身特征频率相同的能量之后的物质分子,必须具有高的荧光效率。许多吸光物质并不产生荧光,主要是因为它们将所吸收能量消耗于与溶剂分子或其它分子之间的相互碰撞中,还可能消耗于一次光化学反应中,因而无法发射荧光,即荧光效率很低。

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    由荧光的发光原理可知,分子荧光光谱与激发光源的波长无关,只与荧光物质本身的能级结构有关,所以,可以根据荧光谱线对荧光物质进行定性分析鉴别。
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