“白色”与“无色”探究
杨荣良（浙江 绍兴市高级中学 312000）
在日常生活中，常有人把白色与无色混淆起来，如把食盐水说成是白色透明的溶液，无色透明烧杯说成是白色的玻璃烧杯等。其实，这都是对“白色”和“无色”这两个概念混淆不清的缘故。为了能澄清进而区别这两个概念，还得让我们从颜色理论讲起。
一、人们对光和颜色的认识
我们知道光是电磁波，具有波动性，不同波长（频率）的光在我们眼睛的视网膜上能产生不同的效应，正是这些效应给我们以颜色的感觉。但是，并不是所有光波都能引起视觉，引起视觉的光波，其频率大约为3.9?10Hz?7.5?10HZ（波长大约在3800～7800埃），即可见光范围。在可见光范围内，能量按频率或波长的不同分布引起不同颜色视觉。例如，适当的、均匀分布的色光引起白色的视觉；能量分布集中于高频率的色光会引起蓝色的视觉；能量分布集中于低频率的色光会引起红色的视觉。颜色的视觉感是由于能量分布的不同而引起的，然而，有时能量分布虽然不同，但是，引起的颜色视觉却完全一样。
早在三百多年前（1666年）牛顿就用棱镜将白光分析成为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的彩带，第一次发现白光（日光）的光谱组成。然而，人眼是决不能分析出白光的光谱组成的。其实，适当选择两种不同波长的单色光及它们的亮度，再把它们混合起来也能得到白光。这种白光可以和上述由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等一系列单色光混合出来的白光一样白，一样亮。这些能配合成白光的两种单色光称为互补对或互补色。牛顿曾制造出一个颜色盘，也叫牛顿色盘，如图所示。它的特点是将各个互补色大致绘在圆盘的对径上。例如，红光的互补色是青绿之间的颜色，适当份量的红光和青绿光同时到达人眼，就可以产生白光的印
象。再如，橙和青蓝或黄和紫蓝也都是互补色，假如将它们一对一对各自按适当的比例配合起来，都能产生白光的视觉。
二、物体呈现各种颜色的成因
经上述介绍，我们不难找到自然界中各种物体能呈现各种各样颜色的原因。
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颜色不是物体自身的性质，而是由它对照射到它上面的各种颜色的光的反射和吸收决定的。一般的有色透明体就是在可见光范围内表现选择吸收的结果。例如，对红色光及橙色光吸收得很少，而对绿色、蓝色及紫色光吸收很多的玻璃是红色的。当以白光通过这种玻璃时，只有红色光才能通过而引起红色的感觉，其他波长较短的光都被吸收。假如用绿色光或蓝色光照射这种玻璃，则玻璃呈现出“黑色”，因为它吸收了这些光、呈现非透明现象。由于选择吸收而使物体呈现的颜色称为体色，呈现体色物体的透射光和反射光的颜色是一样的。
不透明物体的颜色一般都是选择反射的结果。例如，植物的叶子，由于含有胡萝卜素族的叶绿素，吸收红、紫两端光波段，而对绿光反射特别强，所以呈绿色；动物的红血球吸收绿色以下的短波段，所以呈红色；白色物体对可见光的吸收程度很小，而反射程度很大。由于选择反射而使物体呈现的颜色称为表面色。
三、“白色”和“无色”的澄清
根据以上分析和讨论可知，物体被日光或与日光相似的光照射，各种频率的光都被反射时呈现出的颜色叫“白色”，或者是物体被某复色光照射，仅反射或透射某一对互补色光时呈现出的颜色称为“白色”。如棉花、冬雪、牛奶、硫酸钡等物体的颜色都是白色。
在一个波长范围内，若某种物体对于通过它的各种波长的光波都作等量（指能量）吸收，且吸收量很小，则称这种物体具有一般吸收性。光通过呈现一般吸收性的物体时，各种波长的光几乎都能从该物体透射，因此，又可以说该物体对这一波长范围的光是透明的。如果所论的波长范围就是可见光的波长范围，则对应的这种透明物体给我们的一种特有视觉感就称为“无色”或直接称该物体是无色的。可见，无色乃是透明物体所呈现的一种特殊现象。例如，纯净的空气、光学玻璃、水晶、蒸馏水等物体对白光都呈现一般性吸收，故都是无色的，而决不是白色的。但要注意，无色的物体一定是透明的，而透明的物体却不一定是无色的，例如各种透明的有色玻璃。
2007-4-18
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