我們弄出了最黑的物質Vantablack。那麼從光學的角度來看有沒有什麼是最白的東西?最黃最藍最綠呢?
這裡的最黑,其實並不是指顏色的純凈,而是指反射的光子特別少,或者說吸收光子的能力特彆強。用最暗這個詞可能歧義更小一點。
所以從這個角度來講,最黃,最紅沒法定義了。如果硬要定義,只能從顏色的角度,比如只反射某一特定範圍波長的光子,是最x的,範圍越小越「最」…
不能!
因為黑能精確定義
白,黃,綠不能精確定義,只是約定俗成的概念。
…鏡子?
引用章程的
這裡的最黑,其實並不是指顏色的純凈,而是指反射的光子特別少,或者說吸收光子的能力特彆強。用最暗這個詞可能歧義更小一點。
如果這樣的話,相對於黑,最白|最亮的物質
不就是幾乎100%反射的鏡子?~~~2017.1.7補充~~~
關於最色的物質的問題,有一種東西可能符合題主的要求,Distributed Bragg reflector,即分散式布拉格反射鏡,應該有99.9%(等有時間查文獻)的反射率,當然這不是最關鍵的,關鍵的是這貨的反射譜一定程度上是可以被定製的。它的結構如下圖a。(圖片來自網路,侵刪),下圖b是模擬的反射率曲線。可以看到此膜鏡在某些頻率上有很高的反射率,其他頻率反射率很低。
是由兩種不同折射率的物質薄膜交替排布形成的,實際就是在基板上交替鍍膜。通過控制周期性結構(這個膜)的厚度,就能夠控制反射光中干涉相長的波長,進而只有特定頻率分布的光會被反射回去,剩下的都透射了。通過控制兩種物質薄膜的折射率,他們的厚度,就能控制鏡子所反射的中心波長和邊帶的寬度。這樣我就能選擇想要的顏色,然後通過設計讓頻帶變窄,邊帶面積變小,就會搞出最色的物質。至於所有這些布拉格反射鏡里誰是最色的,大家好像不太比拼這個的說。但至少這種鏡子相較其他結構東西可以算是最色的了。
關於最白的物質,常見的物質中,可見光範圍內反射率曲線最棒的是銀,他的反射率在98%左右。常見鏡子的膜材料反射率曲線如圖,橫軸是波長,可見光是在(390nm - 700nm)(圖片來自網路,侵刪)。
(注意額,題主提問的是反射譜的問題,下面搶答的是發射光譜的問題&>_&<)
搞出的最白的東西,正好最近看到optics supercontinuum,他們想造一種光譜非常寬且連續的光,然後就有了超連續譜的(瞎翻譯)概念,如圖(圖片來自網路,侵刪)。
可以看到,可見光範圍內光譜很寬。這種東西的大致原理是用強激光打在特定的光學介質上,引起比較強的非線性效應,然後原來單色的激光就會發生散射,然後就變寬咯。覆蓋了整個可見光區的話,會很白。嗯。
~~~以下為原答案~~~
衡量黑的程度,有兩個維度的指標要參考,沒有透射只有吸收的話,一個是吸收率或者反射率,我選擇用吸收率A表示,A越接近1,它吸收光子的能力越強,這個東西越黑;另一個是吸收率關於入射光頻率的函數A(w), 換句話說,這個東西對不同的頻率的光的吸收率是不一樣的。
最理想的情況,這種物質在全頻帶吸收率均為100%,但是這顯然不可能實現。這時候就需要權衡了。
粗略的說,有三種定義方法,一段頻帶內吸收率最高;超過某吸收率閾值的頻譜寬度最寬;吸收率曲線和頻率坐標軸在一段頻帶內所包圍面積最大。
這就要看研究者怎麼選擇了。
直接舉個栗子來定義。只是一種合理的可能性。
最黑:在可見光譜內的光子吸收率極小值是 所有比拼物質里最大的 那種物質是最黑的。
最白:在可見光譜內的光子吸收率極大值是 所有比拼物質里最小的 那種物質是最白的。
最黃:吸收率曲線在597—577nm上包圍的面積S(6a6c85dddfb817f7f35b834dc5ff5862a2ac0002)與可見光譜內非黃顏色頻帶包圍面積之比U=S(黃)/S(其他). 此比例越小,則此物質越黃。
有了定義,然後去對比不同物質嘛。
答案不對題目,見諒。
以上
我覺得您沒有弄清楚Vantablack的價值所在。
推薦閱讀:
※兩束亮度一樣的光束疊加,最後光線強度是不變還是增強為兩倍?閃光燈施加作用的內在原理,是加法還是蓋過?
※為什麼不同的顏色摻在一起是黑色,而七種顏色的光在一起卻能產生白色?