
[光] 可见光谱
We see what is called the visible spectrum.
我们看到是所谓的可见光谱。
Indeed they now span almost every color and hue of the visible spectrum.
的确他们几乎利用了可见光谱中所有的色调和色素。
Photometric sensors are devices that measure energy in the visible spectrum .
测光传感器是测定可见光谱中能量的仪表。
Other devices can measure wavelengths that fall well outside the visible spectrum.
还有的设备能够测量可见光以外的光谱。
The visible spectrum is reflected while the infrared wavelengths are transmitted.
传输红外线波长时会反射出可见光谱。
可见光谱(Visible Spectrum)指人类肉眼能够感知的电磁波波长范围,通常介于380纳米(nm)至780纳米(nm) 之间。这一范围内的电磁辐射经人眼视觉系统处理后,会在大脑中形成不同颜色的感知,构成我们日常所见的色彩世界。
可见光谱是电磁光谱中极窄的一部分,其波长范围由人眼视锥细胞的感光特性决定:
当白光(如日光)通过棱镜时,会因不同波长的折射率差异发生色散,形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的连续色带,即为可见光谱的直观展现。
人眼视网膜包含三类视锥细胞,分别对短波(S)、中波(M)、长波(L)光线敏感:
光学与色彩科学
可见光谱是颜色测量(如CIE标准色度系统)的基础,用于定义色彩空间(如sRGB),指导显示技术、印刷及照明设计。
天文学
恒星光谱分析依赖可见波段,通过吸收/发射谱线推断天体成分(如氢的巴尔末线系位于可见光区)。
生物学与生态学
研究植物光合作用(吸收蓝、红光)、动物视觉(如蜜蜂可感知紫外光)等均需可见光谱数据。
国际照明委员会(CIE)
明确定义可见光谱范围为380–780 nm,为全球色彩标准提供依据。来源:CIE出版物 CIE 015:2018 Colorimetry。
美国国家标准与技术研究院(NIST)
电磁光谱分类中明确可见光波段,并关联光学计量标准。来源:NIST官网物理测量实验室文档。
《自然》期刊光学研究
多篇论文探讨人眼感光机制与光谱响应,如视蛋白结构对波长的敏感性研究。来源:Nature Photonics期刊。
可见光谱的边界存在个体差异(如部分人可感知近310nm紫外光),且受光照强度影响。白光的光谱组成可定量描述为: $$ P(lambda) = sum_{i} a_i cdot delta(lambda - lambda_i) $$ 其中 $P(lambda)$ 表示光谱功率分布,$a_i$ 为波长 $lambda_i$ 处的辐射强度。
"Visible spectrum"(可见光谱)指的是人眼能够感知的电磁波谱范围。其核心特点和解释如下:
波长范围
可见光谱的波长通常在380纳米(nm)到750纳米 之间。不同资料可能略有差异,例如有些定义为400-700纳米。这一范围的电磁波能够被人类视网膜的视锥细胞捕捉,转化为颜色感知。
颜色分布
按波长从长到短(频率从低到高)排列,可见光依次呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。这种色散现象最早由牛顿通过棱镜实验系统研究,证明白光由多色光组成。
生理学基础
人眼视网膜包含三种视锥细胞,分别对短(蓝)、中(绿)、长(红)波长敏感。不同波长的光刺激这些细胞的组合,形成颜色视觉。例如,580nm的光主要激活红、绿视锥细胞,被感知为黄色。
应用领域
扩展知识
紫外线和红外线分别位于可见光谱的短波和长波外侧,人类无法直接观测,但部分动物(如蜜蜂)可感知紫外线。
公式表达可见光频率与波长关系:
$$
c = lambda
u
$$
其中,( c )为光速(约3×10⁸m/s),( lambda )为波长,(
u )为频率。
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