【科學哪裡來】 白光原來是七彩 文/胡妙芬 |2021.04.06 語音朗讀 7835觀看次 字級 大 中 小 約翰尼斯.馬爾西 1595~1667 捷克物理學家、醫生 圖/陳彥伶「紅、藍、綠」是「光的三原色」,我們人眼可以區分的各種顏色,都可以由這3種色光依不同的亮度混合而成。但是畫畫時是根據「色彩的三原色」,混色效果跟光完全不一樣。圖/陳彥伶美麗的彩虹是什麼?北歐人相信,彩虹是人間通往神的住所的橋;希臘神話則認為,彩虹是人與天神溝通的使者,當彩虹的化身伊麗絲(Iris)突然出現,背後就會顯現亮麗的七彩虹光。圖/陳彥伶笛卡兒 彩光跟光線進入介質的深淺沒有關係,因為不管光是透過稜鏡的「淺處」或「深處」,在屏幕上出現的圖像都是一樣的!圖/陳彥伶《科學史上最有梗的20堂物理課》親子天下出版美麗的彩虹是什麼?北歐人相信,彩虹是人間通往神的住所的橋;希臘神話則認為,彩虹是人與天神溝通的使者,當彩虹的化身伊麗絲(Iris)突然出現,背後就會顯現亮麗的七彩虹光。圖/陳彥伶羅伯特.波以耳 1627~1691 愛爾蘭自然哲學家 圖/陳彥伶弗賴貝格在手稿上,畫出陽光進入水滴形成彩虹的光學現象,被譽為中世紀最大的光學成就。圖/陳彥伶美麗的彩虹是什麼?北歐人相信,彩虹是人間通往神的住所的橋;希臘神話則認為,彩虹是人與天神溝通的使者,當彩虹的化身伊麗絲(Iris)突然出現,背後就會顯現亮麗的七彩虹光。圖/陳彥伶 文/胡妙芬 美麗的彩虹是什麼?北歐人相信,彩虹是人間通往神的住所的橋;希臘神話則認為,彩虹是人與天神溝通的使者,當彩虹的化身伊麗絲(Iris)突然出現,背後就會顯現亮麗的七彩虹光。彩虹為什麼在古代這麼「仙氣」,好像不難推測:因為它形象美麗卻又來去無蹤,古人難以理解,只好編織神話解釋彩虹形成的原因;這種神話一般老百姓很容易買單,但是老愛打破砂鍋問到底的那一群自然哲學家們,當然不會輕易相信。要是彩虹可以像蘋果或石頭一樣拿在手上,相信科學家們一定老早就細細研究,可惜的是,絢麗的虹光瞬間即逝;所以古代的科學家們只能推想──白光是一種「沒有顏色」的、正常的光;而彩虹呢?雖然耀眼奪目,卻是「不知為何發生變化」、「不正常」的光。直到14世紀初,德國修士迪特里希.馮.弗賴貝格(Dietrich von Freiberg)才正式找到了彩虹的成因。他把裝滿水的玻璃瓶當成「放大的水滴」,在陽光中上上下下的移動位置,並透過幾何學,說明彩虹是陽光進入水滴後折射、反射、再折射後所形成的。不過至於彩虹的顏色,他認為是光受到不同的「阻礙」所形成的;他把彩虹分成紅、黃、綠、藍4種顏色。色光原理 各自表述三百多年後,笛卡兒(Descartes)做研究反駁了弗賴貝格的論點。他讓陽光通過三稜鏡(prism,三角柱形的透明體,又稱為稜鏡),然後投射在屏幕上;結果笛卡兒認為:彩光跟光線進入介質的深淺沒有關係,因為不管光是透過稜鏡的「淺處」或「深處」,在屏幕上出現的圖像都是一樣的!接下來,幾位科學家包括馬爾西(Johannes Marci)、虎克(Robert Hooke)、波以耳(Robert Boyle),做出相關的實驗,並提出各自的解釋理論:約翰尼斯.馬爾西1595~1667捷克物理學家、醫生色光的產生是因為光受到不同物質的作用;比方說,紅色是濃縮的光,藍色是被稀釋的光。羅伯特.虎克1635~1703英國博物學家、發明家、物理學家不同的顏色是光在視網膜上留下的不同印象。紅和藍是原色,其他顏色都是紅和藍混合或沖淡而成。羅伯特.波以耳1627~1691愛爾蘭自然哲學家光是許多小粒子。光粒子撞擊視網膜的速度不同,就會看到不同的顏色。福報小學堂同學問光的三原色是「紅、藍、綠」,「紅」加「綠」會變成「黃」。但是我用水彩調色,紅加綠卻變成「褐」色!為什麼呢?老師答:嘿嘿,同學搞混了喔。「紅、藍、綠」是「光的三原色」,我們人眼可以區分的各種顏色,都可以由這3種色光依不同的亮度混合而成。但是畫畫時是根據「色彩的三原色」,混色效果跟光完全不一樣。而且光的三原色,是愈多的色光加起來愈亮,屬於「疊加型原色」;色彩的三原色卻是愈多顏色加起來愈暗,屬於「消減型原色」,以後別再弄錯囉。本文摘自《科學史上最有梗的20堂物理課》親子天下出版科學界對於光的組成和彩虹現象,一直沒有得到共識。但是這個時代,正是望遠鏡與顯微鏡問世的時代。人們用望遠鏡觀察天體、用顯微鏡觀察細胞時,影像的邊緣經常出現雜亂的彩色光影;這種惱人的現象刺激17世紀的科學家比幾世紀前的前輩們,更想知道色光出現的原理是什麼。它和彩虹一不一樣?有沒有辦法可以消除呢? (待續) 前一篇文章 【名偵探柯柯的 邏輯挑戰】慧眼辨草莓 下一篇文章 【科學研究部】 夢見科學 尾旋翼與反力矩 熱門新聞 01韋伯望遠鏡 發現「水世界」行星2024.04.2702甜食過量易催人老 吃對好糖有益健康2024.05.0203杜俊賢醫師 用小電大地逆轉失眠苦2024.04.2704解開藤蔓2024.04.2605【中醫專欄】地震結束後,還常感頭暈嗎?2024.04.2706永續演唱會 觀眾跳動發電2024.04.2607【院線片】《BIG》 活著 就是給自己最棒的禮物2024.04.2708【詩】 路星2024.04.2609可在多樣性條件下生存、繁衍 紫色星球 細菌生命力更強2024.04.2710【親子時光】一起騎車看夕陽2024.04.26 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 什麼是3D列印?3D列印口顎彌補物 貼合臉型重拾信心認識鯨鯊神祕海中鯨靈 朗氏喙鯨草木並非無情害羞有理 含羞草葉片閉合科學 作者其他文章【福報小學堂】 愛因斯坦的大腦 是否跟一般人不同?【福報小學堂】 自己動手做電池【福報小學堂】 磁場會讓人生病嗎?【科學哪裡來】 東西 愈重掉愈快?燃燒時, 火與煙是 什麼物質?【科學哪裡來】 奠定電學基礎歐姆