民眾大舞台——風俗世情

2. 白光不“白”

　　太陽光是什麽顏色呢？ 一般人會脫口而出： “白色， 是白色！”古希臘哲學家亞裏士多德認為， “顏色是有限物體的界限”， “光是透明的質量， 而顏色是它的界限”。他覺得， 白色是光的本色， 各種顏色是由白色與黑色的混合色。由於各種物質的透明性不同， 就呈現出各異的顏色。

　　古代中國也對石頭的光色很重視， 利用它們可以製成各種各樣的工藝品。對於陽光照射的石頭可以放出“五色光”， 的確是有些令人不解。為此， 古人認為， 石頭的光彩是由於石頭有色彩， 陽光是白的， 陽光的照射使石頭現出了它的光澤。這到底是怎麽回事呢？

　　這個答案是偉大的英國物理學家牛頓作出的。

　　牛頓知道， 用( 折射) 望遠鏡看遠方的物體， 物體的像都是帶色的。這種現象叫做色差。為什麽會產生色差呢？ 牛頓利用棱鏡做實驗來研究。

　　三棱鏡是一個玻璃製的三棱柱體。做實驗時， 牛頓把光遮住， 而後在窗戶上開了一個小孔。當太陽光照射進室內後， 牛頓讓陽光穿過三棱鏡。他發現， 光線被分解成有規則的色光。牛頓看到這些五顏六色的光線顯得非常興奮。

　　後來， 這個實驗被人們千百萬次地重複著。有興趣的讀者也不妨嚐試一下， 這個實驗是很容易做的。

　　陽光經過棱鏡折射， 在屏上形成了一條彩色的光帶。你可以看到， 光帶中靠近棱鏡頂角的一端是紅光， 靠近底麵的一端是紫色。這條光帶的排列順序是： 紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫， 共七色。

　　從這個實驗可知， 陽光是七種色光的複合， 也可以說， 白光是一種複合色光， 而不是單一色光。所謂單色光是不能分解的。

　　我們再拿一個同樣的三棱鏡， 放置得與第一個三棱鏡正好相反。讓七種色光通過第二個棱鏡， 就可以看到， 它們合成白光。

　　牛頓的實驗叫做色散實驗， 所謂色散就是將複色光分解成單色光， 而由色散形成的按一定次序排列的彩色光帶就叫做光譜。由於棱鏡的這種色散作用， 可將非單色光分開。應用這一原理， 人們製成了各種光譜儀。

　　由五色石放出的光， 就是五色石使陽光發生了色散， 並使得五色石放出鮮豔的色彩。

　　色散實驗揭示的內容還不止於此。進一步分析， 要區別各種色光的差別是要有一定經驗的。一般人則需要把色光定量化。這就要測出光的頻率。紅色光頻率為(3. 9 ～4. 7) ×1014 赫茲之間， 紫色光頻率則在(6. 7 ～7. 5) ×1014 赫茲之間。但是， 各種色光的行進速度都一樣。進一步分析， 我們的眼睛看到的顏色就是一定頻率的光波射入了人眼引起的視覺。人眼可以區別10， 000 多種顏色。