电磁辐射中的可见光及其特点

电磁波（又称电磁辐射）是同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中移动而形成的一种波，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，能有效地传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线和伽马射线等。人眼可接收到的电磁辐射，波长大约在380～780纳米之间，称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射，而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。电磁波的电场（或磁场）随时间变化，具有周期性。在一个振荡周期中传播的距离叫波长。振荡周期的倒数，即每秒钟振动（变化）的次数称频率。电磁波的划分如表2-1所示。

表2-1　电磁波的划分

　　无线电波。无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。在无线电广播中，人们先将声音信号转变为电信号，然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后，又将其中的电信号还原成声音信号，这就是无线电广播的大致过程。而在电视中，除了要像无线电广播中那样处理声音信号外，还要将图像的光信号转变为电信号，然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播，而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号，从而还原出喇叭里的声音和屏幕中的画面。

可见光能够使人眼产生颜色感觉，可见光在整个电磁波谱中只占极小的一段，如图2-1所示。

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图2-1　电磁波波谱图

可见光谱的波长由780nm向380nm变化时，人眼产生的颜色感觉依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。780nm～630nm为红色；630nm～600nm为橙色；600nm～580nm为黄色；580nm～510nm为绿色；510nm～450nm为青色；450nm～430nm 为蓝色；430nm～380nm为紫色。一定波长的光谱呈现的颜色称为光谱色。太阳光包含全部可见光谱，给人以白色感觉，如图2-2所示。

图2-2　太阳光谱

光谱完全不同的光，人眼有时会有相同的色感。用波长540nm的绿光和700nm的红光按一定比例混合可以使人眼得到580nm黄光的色感。这种由不同光谱混合出相同色光的现象叫同色异谱。

正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。