不可見光疊加可以疊加成可見光嗎?
01-14
原諒我體育老師教的物理,兩束可見光可以疊加成另種顏色的可見光,那兩束不可見光是不是可疊加成可見光?波長是怎麼疊加的?自從上了體育老師的物理課,我很想知道有沒有什麼儀器可以發射特定波長的的光啊?最好是那種可以發射一排的。
「兩束可見光可以疊加成另種顏色的可見光」這個說法是錯的。三原色的原理不是出於物理原因,而是生理原因。人的眼睛內有幾種辨別顏色的錐形感光細胞,分別對黃綠色、綠色和藍紫色(或稱紫羅蘭色)的光最敏感(波長分別為564、534和420納米),如果辨別黃綠色的細胞受到的刺激略大於辨別綠色的細胞,人的感覺是黃色;如果辨別黃綠色的細胞受到的刺激大大高於辨別綠色的細胞,人的感覺是紅色。雖然三種細胞並不是分別對紅色、綠色和藍色最敏感,但這三種光可以分別對三種錐形細胞產生刺激。
不同的生物眼中辨別顏色的細胞並不相同,例如鳥類眼中有四種分別對不同波長光線敏感的細胞,而一般哺乳動物只有兩種,所以對它們來說只有兩種原色光。
使用三原色並不足以重現所有的色彩,準確地說法應該是「將三原色光以不同的比例複合後,對人的眼睛可以形成與各種頻率的可見光等效的色覺」。只有那些在三原色的框架下所定義的顏色三角內的顏色,才可以利用三原色的光以非負量相加混合得到。例如,紅光與綠光按某種比例複合,對三種錐狀細胞刺激後產生的色覺可與眼睛對單純的黃光的色覺等效。但決不能認為紅光與綠光按某種比例複合後生成黃光,或黃光是由紅光和綠光複合而成的。光可見與否取決於光的波長是否落在可見光的範圍內。而單純把光疊加在一起,唯一在某些條件下有可能影響的是光波的振幅,也就是光的強度而非頻率或者波長。既然如此,原先的波長就落在可見光區域外,疊加之後還是會落在可見光區域外。因此,該看不見還是看不見。王的答案基本可以回答題主的問題了。對單色光的感知主要取決於光的頻率(非波長),而複合光則要考慮其頻率成分及權重。光可見不可見取決於頻率是否在人眼響應範圍內,單純的線性混合不能改變光的頻率。
詹的反駁在於題主所謂「疊加」有一定歧義。在激光(激光可以發射特定波長的光。題主說的發射一排是什麼噢不懂)發明之後,很多光學的非線性效應被發現。即在某些條件下,可以得到比如兩種頻率光的頻率之和或之差的現象,從而實現可見到不可見的轉換。當然,這在日常是不多見的。我來補充一下王爾聞先生的答案。首先三原色「合成」其它顏色的光的原理王爾聞先生已經講得非常的清楚,我在此不多做講述。至於不可見光混合能不能變成可見光,我想需要補充一點。光學上有種效應叫做合頻效應,該效應是指在非線性光學晶體或者物質當中,同時吸收兩個光子,然後發生非線性極化,進而放出一個頻率等於兩個光子頻率和的光子的過程。如果兩個光子頻率恰巧相等,那麼這種特殊的合頻效應稱為倍頻效應。
以倍頻為例,1400nm的近紅外波段我們是看不見的,如果兩個1400nm的光子被非線性光學物質吸收,那麼這個物質有一定可能放出700nm的光子,也就是我們所能看見的紅光。這裡需要注意的是,非線性效應往往發生在激光功率很強的情況下,所以一般要在特定條件下才能實現。
綜上,答主所問兩束不可見光混合,如果只是單純簡單地混合,那麼該看不見還是看不見,如果是經過特殊的混合,有可能反生合頻效應導致可見光產生,從而變為可見。可以。如果兩束光相干並且與介質反應就可能形成倍頻或者高次諧波,這種效果叫做gating
一個例子,在超快激光領域,用來測量激光長度的工具叫做Frequecy Resolved Optical Gating( FROG) 就是利用自相干疊加產生倍頻光。 能夠把紅外波段790nm的光倍頻到可見光波段400nm。推薦閱讀:
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