物體作為光源發出光和物體被光源照射之後反射出來的光在色彩上有什麼不同?
物體本身作為光源
需要有發光機制。這個機制一般可以認為是flourescence (熒光)。此熒光的波長範圍由物體的能帶間隙決定的。例如ti:sapphire 發出800nm左右的熒光。此外,@金晨羽 提醒的是。除了電子能級的dipole radiation,電子本身的熱運動也會產生輻射。這個輻射就是黑體輻射。
物體作為反光源,其反光的波長取決於一下兩點:
1,光源的波長。光源所沒有的光子,物體是無法反射的;
2,物體和光子的相互作用。
一般而言,物體對於高於能帶間隙能量的光子都具有相互作用(吸收,可以從量子理論中計算出dipole interaction的強度)。在這個相互作用中,電子從一個能態遷移到另一個能態,吸收一份光子;此過程貢獻電介質係數的虛部;此外,電子還能實現虛過程,也就是,從一個能態遷移到另外一個能態,吸收一份光子又立刻將這個相干光子釋放出去,此過程貢獻電介質係數的實部分。另外,電子遷移到實能態之後,還會返回,這個過程可以是非彈性過程,因此會釋放更長波長的不相干光子,當然這一個過程往往因為不相干而被忽略,可以屬於物質自己的熒光。
由於這樣的微觀過程,物質具備了不為0的電介質係數虛部和不為1的電介質係數實部(他們都是頻率的函數)。在聯立宏觀的maxwell方程組時,可以求出對這些頻率光子的反射係數。如果光子的能量低於能帶間隙,基本上,光子不會和材料相互作用,那麼對於這個光子來看,材料就是透明的。沒有反射。
例如silicon,可見光是反光的,可是紅外光幾乎透明。
如果顏色一樣的話,就沒什麼不同,反射的光之所以有顏色,是因為物體把其他的顏色都吸收走了,而發出的光出現某種顏色,就是因為其他的光沒發射出來,實際上本質是一樣的。
不同波長的光呈現出不同的顏色,自然界是沒有單色光(即只有單一波長的光)的,如通常所說的白光其實是涵蓋所有可見光的光譜範圍的。如果物體的反射光和物體自身發出的光在成分上完全相同的話,那麼顏色就是一樣的。
光源發出來得的一般是白光(只說可見光,下同),也就是說有各種波長的光的混合,而經過反射後,所見到的是損失了一些波長的光。
看到的物體之所以會有顏色物體只吸收某些特定波長的光線,這是由於物質分子內的能級躍遷,分子振動、轉動等吸收能量,但只能吸收具有相應能量的光子,不同波長的光子能量不同,故只能吸收相應波長的光線。
舉例:你看到的黃色的衣服,那麼這件衣服就是只反射了黃色的光,別的全被衣服吸收了。有的基本不反射光,那麼我們就看到黑色,有的全部反射我們就看到白色。
所以,光源的光是白色的,反射光是損失了除你所見的顏色的光的其餘顏色的光。
PS:靠腦子裡剩餘的那點物理知識,有錯誤望指正,感謝!
這得看物體對於光源的吸收作用,除去物體吸收掉的波段,剩餘的波段才是反射出來的光,只要吸收的波段不在可見光區,那麼理論上來講的二者的光色彩應該是一樣的。
這個問題不能一概而論,發光的一般簡單,通常是熱輻射,可以參見黑體輻射。反射就比較複雜,涉及光與物質的相互作用。通常導體對光的反射是簡單的按原樣全部反射,這是因為導體表面大量的電子對電磁波的屏蔽作用。別的物質與光的作用就比較複雜,常是有光的選擇性吸收和二次發射
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