超级探索家为什么有颜色

A. 为什么会有颜色

光线是7种颜色组成的 不同物体对光线的反射不同 看到的颜色是物体吸收到的 比如橘子 吸收了橘色光 反射了其他光 你看到的就是橘色 这是比较简单的阐述

当你走进繁华的百货大楼，红色、绿色、蓝色和白色的衣服，绿里透红的苹果，金黄色的柑橘，橱窗里鲜艳夺目的商品和商标，就会映入你的眼帘。颜色与人类的关系实在太密切了。在这个充满色彩的世界里，人眼能分辨的颜色至少有数千种。

颜色是怎样在眼睛里被感觉到的呢？在认识色觉的漫长历程中，英国物理学家牛顿作出了开创性的贡献。他通过着名的棱镜分光实验首先确认，颜色并不是光的客观属性，而是不同波长光刺激眼睛后产生的一种主观感觉。可惜，在牛顿这一见解提出后的很长一段时间里，人们的研究只停留在对色觉现象的描述上。在18世纪，人们普遍认为，存在着三种原色：红色、绿色和蓝色，所有其他颜色都是三种原色以不同方式混合而产生的。

1802年，英国物理学家托马斯. 杨揭开了系统研究色觉的序幕。他在一篇论述光的波动理论的文章中首先提出，三种原色并非光的物理特性，而是由眼睛中颜色敏感的机制所决定。他假设眼睛中存在着三种共振子，能分别对红光、绿光和蓝光呈现最大反应。1867年，德国物理学家赫尔曼·路德维格·赫姆霍尔兹，对此进行补充，并作了更确切的描述：在人眼视网膜中可能存在三种分别对红、绿、蓝光敏感的机制，这三种机制在不同波长米的刺激下发出不同的信号，传至大脑，产生各种颜色感觉。这一理论开创了现代色觉研究的先河，影响深远，被称之为杨一赫姆霍尔兹三色理论。

三色理论使一些重要的色觉现象得到了科学的解释。例如，任何一种颜色都可以用红、绿、蓝色调配出来。然而在另一些色觉现象面前，三色理论便无能为力了。例如，为什么没有一种颜色看起来既象红，又象绿？为什么一个灰色区域为明亮的绿环所包围时看起来带有红色？在这种情况下，其他的色觉理论便应运而生。其中，最重要的是1878年德国心理物理学家埃瓦尔德. 赫林提出的拮抗色理论。这种理论假设有六种独立的原色��红、黄、绿、蓝、白、黑色，它们分别组成三对：红和绿、黄和蓝、黑和白拮抗机制，因为彼此在感知上不相容，不存在带绿的红色，也不存在带蓝的黄色，赫林便称之为拮抗色。赫林认为，正是这些拮抗的机制形成了色觉的基础。拮抗色理论解释了三色理论无法解释的某些色觉现象。

一个世纪来，这两种理论在激烈的论争中都采取了更严格的叙述方式，同时不断地把色宽研究推向前进。

在本世纪50年代以前，色觉研究的主要手段是心理物理方法。它的基本程序是：在各种视觉刺激下，要求受试者回答看到了什么，然后分析其中的规律，作出推论。但是，这种方法只能告诉我们视觉系统能干什么，而不能回答是怎么干的，对于颜色信息在视觉系统的接收、编码和传递过程也无法进行精细的分析，因此很难对三色理论和拮抗色理论作出正确的评价。近20年来，随着资料的积累和新技术的发展，色觉研究进人了崭新的阶段。

研究是从视网膜的感光细胞着手，然后循着视觉信息传递的次序推进的。日本科学家富田是这方面工作的先驱者。生理学知识告诉我们，在视网膜中，有辨别颜色本领的是视锥细胞。富田教授用鲤鱼做实验，发现视锥细胞有三种类型，分别对红、绿、蓝光最敏感。1983年，美国科学家在猴的视网膜上，也得到了类似的结果。这就证实了托马斯. 杨在150多年前的预见。

然而，视锥细胞产生的红、绿、蓝信号是否象三色理论假设的由专线向大脑传递呢？上海生理研究所杨雄里研究员和美国着名神经生理学家哈特兰分别通过鲫鱼和蛙的实验，对此作了否定。他们认为，颜色信息在感光细胞是以红、绿、蓝三种不同的信号编码的，此后是编码为拮抗成对的形式进行传递的。正如哈特兰总结的那样：“在赫姆霍尔兹和赫林之间的长达一个世纪的争论，现在似乎是解决了：两者都是正确的。”

关于色觉理论的长期论争似乎已风平浪静，但是新的问题又随之而起：视锥细胞的三色信号是怎样编码成色拮抗对的呢？显然，揭开这一疑谜需要借助于神经化学、细胞生物和遗传工程技术。为了使色觉奥秘大白于天下，尚需孜孜不倦的探索。

B. 极光为什么会产生颜色

人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。而且，极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层活动的实况电视画面。沉降粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。例如，通过极光谱分析可以了解沉降粒子束来源，粒子种类，能量大小，地球磁尾的结构，地球磁场与行星磁场的相互作用，以及太阳扰乱对地球的影响方式与程度等。

极光不但美丽，而且在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比。这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号。极光所产生的强力电流，也可以集结在长途电话线或影响微波的传播，使电路中的电流局部或完全“损失”，甚至使电力传输线受到严重干扰，从而使某些地区暂时失去电力供应。怎样利用极光所产生的能量为人类造福，是当今科学界的一项重要使命。

极光 常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象。一般呈带状、弧状、幕状、放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。 极光是来自太阳活动区的带电高能粒子“可达1万电子伏”流使高层大气分子或原子激发或电离而产生的。由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区，所以极光常见于高磁纬地区。在大约离磁极25°—30°的范围内常出现极光，这个区域称为极光区。在地磁纬度45°—60°之间的区域称为弱极光区，地磁纬度低于45°的区域称为微极光区。 极光下边界的高度，离地面不到100公里，极大发光处的高度约110公里左右，正常的最高边界为300公里左右，在极端情况下可达1000公里以上。 根据近年来关于极光分布情况的研究，极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状，而是更像卵形。 极光的光谱线范围约为3100—6700埃，其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线，称为极光绿线。 早在2000多年前，中国就开始观测极光，有着丰富的极光记录。

极光是划过南北两极地区上空的耀眼的光象。至今还没有人确切地知道极光发生的原因，但人们通常认为极光是来自太阳微小高能粒子在地球磁场受阻后偏向的结果。一说是太阳高能粒子在地球磁场作用下和地球外层大气中氧氮原子撞击产生的辉光。太阳每11年左右有一个非常活动期，发出大量高能粒子进入宇宙空间。此时出现的极光最为瑰丽壮观。