光的三原色與顏料的三原色

我們看到的陽光是白色的.17世紀(jì)前，人們認(rèn)為白色的陽光是最單純的，直到1666年，牛頓通過光的色散實驗，才揭開了光的顏色的秘密.他讓一束太陽光，通過三棱鏡折射后投到白色光屏上，白光被分散成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的七色光帶，從此人們知道白光是由美麗的七色光組成的.

白光既然能分解為七種單色光，那么單色光是否也可再復(fù)合為白光呢？為此牛頓進(jìn)行實驗.他把光帶成在一排小的矩形平面鏡上，七種色光重新復(fù)合成了白光！發(fā)現(xiàn)這個奧妙之后，牛頓開始推論：既然白光能被分解及合成，那么這七種色光是否也可以被分解或合成呢？于是，他又開始了紛繁的實驗和不停地計算.一段時間后，牛頓通過計算，得出了一個結(jié)論：七種色光中只有紅、綠、藍(lán)三種色光無法被合成，而其他色光均可由這三種色光以不同比例合成得到，于是紅、綠、藍(lán)被稱為“光的三原色”.所謂原色，又稱為“第一次色”，或稱為“基色”，即用以調(diào)配其他色彩的基本色.原色的色純度最高，最純凈、最鮮艷，經(jīng)過混合后，可以調(diào)配出絕大多數(shù)色彩，而其他色光無法調(diào)配出三原色.

牛頓得出上述結(jié)論后，未能完成實驗，便與世長辭.牛頓死后的若干時日之后，他的學(xué)生們終于完成了他未完成的實驗，配以牛頓生前的計算，從而使光的色彩論正式亮相.

那么紅光、綠光、藍(lán)光真的可以混合成為其他顏色的光嗎？這里有幾種簡單易行的實驗，大家可以選擇一種在課外自己動手進(jìn)行觀察.

實驗一：將紅、綠、藍(lán)三種顏色的玻璃紙，分別貼在三支手電筒的玻璃片上，使三支手電筒分別射出紅光、綠光、藍(lán)光，再將其發(fā)出的光投射到白色屏幕上，把其中兩種或三種顏色的光疊加，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？能夠產(chǎn)生多少種顏色的光？如果調(diào)整光照的距離，使色光有強(qiáng)有弱，還能夠產(chǎn)生更多種顏色的色光.

實驗二：將一塊24×14cm2的硬紙板等分成三個面，在每個面上用圓規(guī)作一個3.5cm直徑的圓，用小刀雕成三個等面積的圓孔.在孔上粘貼上紅、藍(lán)、綠三種不同顏色的透明玻璃紙，如圖（a）所示.將三個面折合成三棱柱形狀，如圖（b）所示.在日光下通過棱柱上的兩個圓孔的不同顏色的玻璃紙進(jìn)行觀察，可以看到不同色光的混合效果.

實驗三：準(zhǔn)備一塊凸透鏡，及一塊與凸透鏡大小相同的不透明圓硬紙片，在圓紙片上按品字形挖三個形狀、大小相同的小圓孔.在三個小圓孔上分別貼上紅、綠、藍(lán)色玻璃紙，把貼好玻璃紙的圓片與透鏡疊在一起，就可以觀察了.

具體觀察方法如下：讓太陽光（或白熾燈光）垂直照射在透鏡上.在透鏡后面的白色光屏上，可以看到紅、綠、藍(lán)三種顏色的光斑.調(diào)節(jié)透鏡與光屏的距離，使三個光斑重合，便可出現(xiàn)白色光斑，即紅、綠、藍(lán)三種色光復(fù)合成白光.用手指擋住紙片上的紅色小孔，則綠光、藍(lán)光復(fù)合成青光；用手指擋住藍(lán)色小孔，則紅光、綠光復(fù)合成黃光；用手指擋住綠色小孔，則紅、藍(lán)光復(fù)合成品紅光.

生活中經(jīng)常提到三原色，大家要注意區(qū)分.三原色分為兩類，一類是光的三原色，另一類是顏料三原色（也有稱“顏色三原色”）.很多人會將光的三原色與顏料的三原色混淆.在這里我們來總結(jié)一下它們的不同之處.

1.原色的定義不同

光學(xué)三原色：紅、綠、藍(lán).

顏料三原色：品紅、黃、青.

顏料的三原色中，品紅相當(dāng)于較深的桃紅、玫瑰紅，青色相當(dāng)于湖藍(lán)、天藍(lán)色.但我們在生活中經(jīng)常聽到說顏料的三原色是紅、黃、藍(lán)，這是怎么回事呢？原來，在早期的印刷廠里，工人一般把品紅稱為“紅”，把青色稱為“藍(lán)”，所以，人們籠統(tǒng)地說顏料的三原色是“紅、黃、藍(lán)”，這是不準(zhǔn)確的.

2.混合結(jié)果不同

色光混合：

紅光+綠光=黃光.

綠光+藍(lán)光=青光.

紅光+藍(lán)光=品紅光.

紅光+綠光+藍(lán)光=白光.

顏料混合：

青+品紅=藍(lán).

品紅+黃=紅.

黃+青=綠.

青+黃+品紅=黑.

這里所寫的顏色都是100%顏色的疊加，隨著它們疊加比例的不同，會產(chǎn)生不同的色彩.

3.成色原理不同

光的成色原理是“加色法”：兩色混合后，光線增加，亮度高于兩色各自原來的亮度，合色越多，光線越多，越接近白色.舉個例子，就像在黑色環(huán)境中增加光后，環(huán)境會變亮，加的光越多，環(huán)境越亮.

顏料的成色原理是“減色法”：兩色混合后，光度低于兩色各自原來的光度，合色越多，被吸收的光線越多，就越近于黑.舉個例子，就像在白色材料上使用顏料后，它會變暗，加的顏色越多，材料越暗.

4.應(yīng)用領(lǐng)域不同

色光混合的應(yīng)用：加色法原理被廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、監(jiān)視器等主動發(fā)光的產(chǎn)品中.

顏料混合的應(yīng)用：減色法原理被廣泛應(yīng)用于各種被動發(fā)光的場合.