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蓝光,绿光,黄光,紫光的波长是多少

咱们直接说数字。颜色和波长不是一对一的死规定,它是一个范围,而且不同的人、不同的机构给出的边界数字会有点小出入。但大体上,公认的范围是这样的:

紫光(Violet)的波长大约在 380 到 450 纳米(nm)之间。
蓝光(Blue)的波长大约在 450 到 495 纳米之间。
绿光(Green)的波长大约在 495 到 570 纳米之间。
黄光(Yellow)的波长大约在 570 到 590 纳米之间。

看到没?这些范围是连在一起的。比如 450 纳米这个点,你既可以把它算作紫光的尽头,也可以说是蓝光的开始。自然界里的光就是这样,它是一个连续的光谱,像彩虹一样,颜色是平滑过渡的,没有清晰的分割线。我们为了方便讨论,才人为地给它切成一段一段,起了“红、橙、黄、绿、蓝、紫”这些名字。

现在,我们聊聊这些数字背后到底是什么意思。

首先,什么是“波长”?你可以想象一下你在抖动一根长绳子,绳子会形成波浪。两个相邻的波峰之间的距离,就是波长。光也是一种波,电磁波。光的波长,就是光波两个波峰之间的距离。这个距离非常非常小,所以我们用“纳米”这个单位来衡量。1 纳米等于十亿分之一米。什么概念呢?一根头发的直径大概是 8 万到 10 万纳米。所以你看,可见光的波长比你的头发丝细多了。

波长这个参数很重要,因为它直接和能量挂钩。这是一个核心物理规律:波长越短,能量越高;波长越长,能量越低。

记住这个规律,我们再回头看那几个颜色。

紫光,波长最短(380-450 nm),所以它是我们肉眼能看见的光里能量最高的。比紫光波长更短的,就是紫外线(UV)了。紫外线能量更高,所以它能晒伤你的皮肤。我们常说的“黑光灯”,发出的光看起来是紫色的,其实它主要发射的是人眼看不见的、波长更短的紫外线,同时带了一点点可见的紫光,让你知道它开着。这也是为什么在黑光灯下,一些白色的东西会发出荧光,因为高能量的光子激发了那些材料。

然后是蓝光(450-495 nm)。它的波长也很短,能量也高。这几年大家总在讨论蓝光,尤其是手机和电脑屏幕发出的蓝光。争议点主要在于,高能量的蓝光会不会伤害眼睛,会不会影响睡眠。关于伤害眼睛,目前科学界还没有定论说日常屏幕的蓝光强度足以造成永久性损伤。但是影响睡眠是真的。我们大脑里有个叫松果体的东西,它根据接收到的光线来分泌褪黑素,褪黑素是让你犯困的。蓝光,特别是 460-480 纳米这个波段的蓝光,抑制褪黑素分泌的效果最明显。所以你睡前玩手机,大脑会以为还是大白天,就不让你睡。这也是为什么很多手机有“夜间模式”,就是把屏幕里的蓝光成分减少,让屏幕看起来黄黄的、暖暖的,目的就是减少对睡眠的干扰。

天空为什么是蓝色的?也和蓝光有关。这个现象叫瑞利散射。太阳光里包含所有颜色的光,当它进入地球大气层时,会和空气中的微小分子碰撞。波长短的光,比如蓝光和紫光,更容易被散射开, ছড়িয়ে满整个天空。而我们的眼睛对蓝光比对紫光更敏感,所以我们看到的天空就是蓝色的。

接下来是绿光(495-570 nm)。它的波长和能量都处在中间位置。但绿光有一个特别的地方:人眼对它最敏感。在同等亮度下,我们会觉得绿色最亮。这可能是进化决定的,我们的祖先生活在充满绿色植物的环境里,对绿色敏感能帮助我们更好地发现食物和躲避危险。这个特性有很多实际应用。比如,夜视仪为什么通常是绿色的?因为在光线很弱的情况下,把微弱的信号转换成绿色图像,我们的眼睛最容易分辨出细节。还有,植物为什么是绿色的?因为植物里的叶绿素主要吸收红光和蓝光来进行光合作用,而把我们眼睛最敏感的绿光给反射掉了。所以,植物其实是“扔掉”了绿光,而我们恰好看到了被它扔掉的颜色。

最后是黄光(570-590 nm)。它的波长比绿光长,能量更低一些。黄光在生活中最常见的例子就是路灯。很多城市的路灯用的都是高压钠灯,它发出的就是一种很纯粹的、波长在 589 纳米左右的黄光。用黄光做路灯有几个原因。第一,高压钠灯发光效率高,省电。第二,黄光的波长比较长,它在空气中(尤其是有雾和灰尘的时候)的穿透力比蓝光和白光要好一些,散射得少,司机能看得更清楚。所以很多汽车的雾灯也设计成黄色的,就是这个道理。虽然现在很多路灯换成了 LED,可以发出白光,但黄光路灯的这个特点还是很有用的。

所以你看,蓝光、绿光、黄光、紫光,它们不仅仅是几种颜色,背后对应的是实实在在的物理参数——波长,而波长又决定了能量。这个简单的物理属性,最终影响了我们生活的方方面面:从我们看到的蓝色天空,到植物的颜色,再到我们手机屏幕的设计和马路上的路灯。

把这些颜色按顺序排列起来,从长波长到短波长,就是我们熟悉的彩虹顺序:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。红色波长最长,能量最低;紫色波长最短,能量最高。这整个范围,从大约 700 纳米的红光到大约 380 纳米的紫光,构成了“可见光谱”。说白了,就是人类的眼睛这个“硬件”能处理的电磁波范围。比红光波长更长的,是红外线,我们感觉不到光,但能感觉到热。比紫光波长更短的,是紫外线,我们看不见,但它能把我们晒黑。

下一次你再看到这些颜色,可以想一想,你看到的其实是不同能量的光子在撞击你的视网膜。黄光是一种比较“温和”的光,而蓝光和紫光则是充满活力的“高能”光。这些知识没什么特别高深的,但它能帮你更好地理解我们每天都看到的世界。

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