A小姐失戀了。朋友送她一首《 What a wonderful world》, Louis Armstrong老牛一般的聲音唱起來:「 I see trees of green, red roses too...」乜話,小姐失戀喎,有乜咁 Wonderful?點解樹葉是綠?玫瑰是紅?天空是藍?點解?點解咁 Wonderful?記者:何兆彬攝影:譚盈傑、楊錦文Model: Cupid@Zmodel.com
其他副刊影片 顏色實質是電磁波 放大圖片
現代教育物理科老師 Dr. Vic Chan
周圍去問人:天空點解係藍色?無人識答;再問點解樹葉係綠色?有人識少少:因為綠葉素囉。這些問題條條都好似小學常識題,但一般都無人識答,今日找來現代教育物理科老師 Dr. Vic Chan:「 Vic Sir,講解來聽聽!」Vic解釋,顏色、光線其實是一種能量:「這是一種電磁波,而可視光譜(即人類可以見到的)其實只是電磁波的一小部份,例如紅外線、伽瑪射線、 X光等好多電磁波人類肉眼都看不見。」他解釋:「光譜顏色如彩虹,當中包括紅橙黃綠藍碇紫,上過中學物理學都知道,所有這些顏色加在一起,便成了白光,即是說,太陽的白光是由不同的顏色及波長的光波所組成。而藍光( 450nm)的波長較短,紅光( 700nm)的波長較長,所以天空早上及黃昏偏橙紅,下午偏藍,是由於光的散射( scattering of light)。」此外科學家雷利觀察到,較細的空氣粒子所形成的散射(史稱雷利散射),極受波長影響,而散射與波長的關係為:χ= 2π r/λ。根據公式,波長越長,光度越低,因此這種散射對波長較短的光波影響較大,即是光譜上偏藍的一方(藍光較紅光容易被空氣分子散射約六倍)。
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■可視光譜即人類可見到的顏色,也即彩虹七色,色譜外的其他顏色都是色譜中的顏色所混和出來。
如圖所示:日出日落時,太陽與觀者的角度,形成大氣層較厚,藍光大都被散射了,所以陽光偏紅。相反日正當空,大氣層較薄,藍光都散射在天空之中,所以日光白裏偏紅,天空偏藍。
陽光變白海變綠 放大圖片
■日出日落時太陽與地面的角度關係,令大氣層把大部份藍色光線散射,但紅色可直達地面。
講咗咁耐,點解日出日落天空偏紅,下午偏藍呢?這要先知道上面的散射及波長,再與太陽的角度有關。日落及日出時,太陽的位置較接近地平線,這個角度下,太陽光(白色)要穿過較厚的大氣層才會到達我們的眼睛,由於空氣層(及粒子)增加,波長較短的藍光都被散射了,紅光由於散射較少,所以大部份都能穿過大氣層,射向地面,這就是為甚麼日出及日落時天空偏紅。Dr. Vic:「正午時分,陽光是甚麼顏色的?」「白……白色吧。」「無錯係白色,因為太陽高高在上時,太陽射向地面,透過的大氣層較薄,因此部份藍光被散射,但其餘部份藍光則與紅光同時射到地面,藍光加紅光,就是白光,因此正午的太陽是白色偏紅的。而由於天空佈滿了白光散射的藍光,因此天空看來就是偏藍了。」 Dr. Vic再解:「其實海洋是藍色,原理也一樣。海水一如空氣,同樣有微小粒子,會散射光線,只是越深的海,越吸收陽光,藍色越深甚至深近黑色。水本身並沒有顏色,而海洋的顏色受海水中懸浮物的濃度所影響。越近陸地的海邊必然是綠色,因為淺海中有浮游植物,當中有葉綠素,這自然變成綠色了。」
紅花與綠葉入黑房
葉為何是綠色?玫瑰為何是紅?也許好多人都識答葉綠素,但葉綠素做了些甚麼? Dr. Vic:「道理好簡單,因為白光射向物件時,由於綠葉與玫瑰的色素不同,所以它們吸收了光線後所發放的顏色也會不同。綠葉的葉綠素是綠色的,因此主要會吸收綠色以外的光線,然後發放綠色;玫瑰的色素是紅的,因此它主要吸收紅色以外的光線,而主要放射紅色。」阿 Sir突然問番我:「那麼我考考你,如果我把一塊綠葉,以及一朵紅花,放入冲曬菲林的黑房裏,裏面只有暗暗的紅燈,那麼你會看到它們是甚麼顏色呢?」紅花入了暗黑黑房,自然仍然是紅色,但綠葉嘛……「不錯,由於黑房只有紅光,所以紅花吸收了紅光,仍然發放紅光;但綠葉呢,由於綠葉主要是吸收除了綠光以外的顏色,由於黑房之中只有紅光,沒有其他光,因此這些紅光都會被綠葉所吸收,而沒法放射其他光線,因此黑房之中的綠葉看來是近乎黑色的。」唔信自己去試試啦!
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■不同品種的玫瑰,因為擁有不同的色素,吸收不同的光線,也放射出不同的顏色。
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■「 I see trees of green, red roses too...」植物紅紅綠綠,是因為吸收光線後發放的顏色不同。
隱形衣有可能 放大圖片
■根據科學家研究,製作如哈利波特的隱身衣是有可能的。
顏色與光線有關,科學家就說若能控制物件怎樣散射、吸收光線,能使物件隱形! Discovery頻道節目《 Physics of the Impossibilites》(不可能的物理)主持加來道雄說(他也是一名物理學大學教授),「如果我們能控制光線怎樣散射及吸收,就能使物件隱形。」即是說 Harry Potter的隱形斗篷在科學上是有可能的!早前日本東京大學物理系教授館暲發表了他的隱身衣,原理是在主體身後有架攝錄機,拍攝背景影像,影像投射到鏡箱內再投射到斗篷上,如果從鏡頭上看去主體身後的影像就投射到了斗篷之上,看來就像透明。可惜,鏡頭後沒有隱形效果。
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