七色光之谜：图解光与色 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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☆☆☆☆☆

[日] 福江纯等著 著

图书标签:

• 光
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• 光学
• 科学
• 教育
• 艺术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030398604

版次：1

商品编码：11497141

包装：平装

丛书名： 形形色色的科学

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：256

字数：220000

正文语种：中文

内容简介

　　为什么天空是蓝色的、彩虹是七色的？为什么花朵是五颜六色的、有的生物会熠熠发光？我们的世界因为光和色彩而鲜活、绚丽，每天沐浴着光和色彩的我们，很少会去考虑它们的本质。这《七色光之谜：图解光与色》从什么是光、什么是色彩的基础知识入手，将各种各样的物理现象、星体与地球、自然界生物的各种色彩，用丰富的照片和彩图一一呈现出来，如此绚丽多彩的知识绝对不容错过！《七色光之谜：图解光与色》适合热爱科学、热爱生活的大众读者阅读。

作者简介

粟野谕美，岗山天文博物馆馆长。1972年生于东京，以天体光谱的数码制作为契机走上天文学教育之路，立志为自己和读者展现一个“流连忘返”的宇宙。对天空的颜色和各种光学现象也很感兴趣，经常习惯性地抬头看天。爱好旅行和音乐，有时间的时候喜欢去海边或参观名胜古迹。主要著作有《宇宙光谱博物馆》《最新宇宙学》《畅游星空》等。

内页插图

目录

第1章光与色是什么1．光明与黑暗的世界2．光的颜色和物体的颜色3．光和光谱4．光的直射、反射、折射5．透镜和镜子6．显微镜和望远镜7．光的色散、衍射、干涉8．棱镜和衍射光栅9．光的三原色和色彩的三原色10．光的反射和吸收11．照相机和彩色照片12．CCD和灵敏度曲线13．滤色镜和3色彩色合成14．颜色的名称15．色相、亮度、色度16．比色图表和色立体17．RGB色彩体系和XYZ色彩体系18．xy色度图19．眼睛和视觉细胞20．黄色是什么颜色？第2章 星体的颜色和光1．电磁波和光谱2．可见光和大气之窗3．连续光谱4．光的颜色和温度的关系5．明线和吸收线6．原子光谱7．耀眼的灼热恒星——太阳8．蓝色奇迹行星——地球9．灰色的荒凉世界——月球10．类地行星（地球型行星）11．巨行星（木星型行星）12．远日行星（天王星型行星）13．冥王星和太阳系外缘的天体14．字宙的旅行者——彗星15．流星16．星的亮度和星等17．星体的颜色和温度18．星的一生和光谱分类19．双星和聚星20．亮度变化的星球——变星21．疏散星团和球状星团22．星的摇篮（星云1：暗星云、弥漫星云）23．逝去的星球们（星云2：行星状星云、超新星残骸）24．天空中的星系25．星系的发现26．活跃星系27．星系团28．重力透镜29．膨胀的字宙30．宇宙背景辐射第3章 天空之光和地球的颜色1．天空为什么是蓝色的2．晚霞为什么是红色的3．夜晚为什么是黑暗的4．云彩的颜色5．冰晶和雪景6．雾凇和霜7．七彩的彩虹8．日晕9．光环10．日柱和幻日11．北极的极光12．雷和闪电13．电离层的精灵14．海市蜃楼

精彩书摘

　　7．光的色散、衍射、干涉　　太阳光通过棱镜则会被分解为七色光，将CD或DVD朝向阳光就会看到彩虹的颜色，肥皂泡的表面和道路的水坑中的油膜等也会呈现七彩。这都是因为作为波的光具有“色散”、“衍射”和“干涉”的基本性质。　　像空气和棱镜，光线入射到折射率不同的介质中时，会发生折射。此时，根据光的波长不同，折射率也会稍有不同，因此白光被分解为各种颜色的光，这种现象被称为“色散”（dispersion）。棱镜之所以能够分解光线使之呈现彩虹色，都是因为光具有色散的基本性质。　　此外，在经过与其波长几乎相同的微小窄缝（小孔）时，光线会沿窄缝的边缘发生弯曲而偏离直线传播，这种现象被称为光的“衍射”（diffraction）。在CD或DVD的表面，有很多用于记录数字信号的微小凹陷，光会在这个角中发生衍射，并且衍射的程度根据波长的不同而不同，因此会看到颜色。　　两个波重合时，在重合区域内，某些点的波始终变强，而另一些点的波始终变弱，这种现象称为波的“干涉”（interference）。光也是波的一种，因此光也会发生干涉。例如，肥皂泡或水坑中的油膜的厚度也只有光的波长左右。因此，在薄膜上面反射的光和在下面反射的光会重合并相互加强或减弱，发生干涉。但是，波长（颜色）不同时，某个波长的光会加强，而其他波长的光会减弱，因此会看到颜色。　　8．棱镜和衍射光栅　　很好地利用了光线色散性质的工具是棱镜，利用了衍射性质的工具是衍射光栅。　　我们将用玻璃或水晶、塑料等透明物质制作成的三角柱称为“棱镜”（prism），也称为“三棱镜”。　　让从狭缝中发出的平行光和激光光线照射到棱镜上，则光线会被棱镜反射或折射。光线因波长不同而造成折射率不同，因此光发生折射时，波长不同其折射程度也不同。具体来讲，与波长较长的红光相比，波长较短的紫光会发生更大的折射。其结果就是入射到棱镜中的白光被折射而从棱镜中出来时，被分散成红色至紫色的光谱。　　此外，在玻璃或金属等材质上刻上宽度为光的波长左右的格子（很多时候是平行线），然后用其使光发生干涉，这种光学仪器被称为“衍射光栅”（grating）。　　射入衍射光栅的光，在衍射光栅的图案的作用下会发生衍射，此时，偏离直线传播的光会重合进而发生干涉，重合区域内的某些点的光始终变强，另一些始终变弱，但根据其衍射方向的不同，变强的光的波长也不同。其结果就是变强的光排列聚焦而形成光谱。　　……

前言/序言

《七色光之谜：图解光与色》 引言 在我们日常生活的五彩斑斓背后，隐藏着一个由光与色构成的奇妙世界。从日出时分的绚丽霞光，到雨后彩虹的曼妙弧线，再到艺术家笔下浓墨重彩的画作，光与色的交织赋予了这个世界无尽的生命力与美感。然而，这些我们习以为常的现象，其背后却蕴含着深刻的科学原理和迷人的哲学思考。 《七色光之谜：图解光与色》这本书，正是为了揭开这份神秘面纱而生。它并非一本枯燥的科学教科书，而是一次充满探索精神的视觉之旅。我们试图通过深入浅出的文字，配合大量精美、富有启发性的插图，引导读者一步步走进光与色的世界，理解它们是如何产生、传播、以及如何被我们感知。这本书将带你重新审视那些司空见惯的色彩，发掘它们背后不为人知的奥秘，从而以一种全新的视角去体验这个精彩纷呈的世界。 第一章：光的本质——看不见的涟漪 一切色彩的源头，都离不开“光”。但光究竟是什么？它究竟是粒子，还是波？本书将从最基础的概念入手，介绍光的粒子说和波动说，以及现代科学如何将两者统一起来，形成我们今天所理解的光。我们将探讨光的波长、频率以及能量之间的关系，并解释为什么不同的波长会对应不同的颜色。 光的起源与传播： 从太阳的核聚变到人造光源，我们将追溯光的来源，并理解光在真空和介质中传播的特性，例如折射和反射。 光的粒子性与波动性： 量子力学如何改变了我们对光的认知？我们将深入浅出地介绍光子的概念，以及光如何表现出波动和粒子的双重特性。 电磁波谱： 光只是电磁波谱中的一小部分。本书将展示完整的电磁波谱，从伽马射线到无线电波，并解释可见光是如何在我们眼中呈现出多彩景象的。 第二章：颜色的诞生——光谱的秘密 当我们看到一个物体呈现出某种颜色时，这并非物体本身“拥有”这种颜色，而是它与光发生了相互作用。本章将深入探讨物体颜色形成的机制。 吸收、反射与透射： 物体的颜色是如何决定的？我们将详细解释物体如何选择性地吸收、反射或透射不同波长的光，从而呈现出我们所见的色彩。例如，为什么红色的苹果看起来是红色的？ 白光与色光： 我们所见的白光，实际上是多种颜色光的混合。本书将介绍三原色（红、绿、蓝）如何混合出各种颜色的原理，并区分加色混合与减色混合。 光谱分析： 各种物质都有其独特的光谱。我们将介绍光谱仪的工作原理，以及如何通过分析光的谱线来识别物质的成分。 第三章：眼睛的魔法——感知色彩的奥秘 光与色最终需要通过我们的眼睛来感知。本章将揭示人眼是如何捕捉光线，并将光信号转化为大脑能够理解的视觉信息的。 眼球的构造： 从角膜到视网膜，我们将详细介绍眼球的各个部分及其功能，特别是视锥细胞和视杆细胞在色彩感知中的作用。 三色视觉理论： 我们是如何区分成千上万种颜色的？我们将解释三色视觉理论，以及视锥细胞对红、绿、蓝三种光敏感的机制。 色彩适应与后像： 为什么长时间盯着一种颜色后，再看其他颜色会有奇特的视觉效果？我们将探讨色彩的适应性以及后像现象的原理。 色盲与色弱： 少数人群在色彩感知上存在差异，本书将介绍不同类型的色盲和色弱，以及它们产生的生理原因。 第四章：光与色的艺术——创造与表现 光与色不仅是科学的范畴，更是艺术创作的重要语言。从绘画到摄影，再到现代数字媒体，艺术家们无不巧妙地运用光与色来表达情感、营造氛围、传递信息。 色彩的心理学： 不同的颜色会引发不同的情绪和感受。我们将探讨色彩心理学，以及颜色在广告、设计和艺术作品中扮演的角色。 绘画中的光影与色彩： 历史上伟大的画家是如何运用光与色来塑造画面的？我们将分析古典油画、印象派以及现代绘画中对光影和色彩的独特处理手法。 摄影与电影中的色彩语言： 摄影师和导演如何通过色彩来引导观众的情绪？本书将介绍色彩滤镜、后期调色以及色彩构图在视觉叙事中的作用。 数字时代的色彩： 电脑和手机屏幕上的色彩是如何呈现的？我们将简要介绍RGB色彩模型在数字图像中的应用。 第五章：自然界的色彩奇观——光的魔法秀 大自然是运用光与色最伟大的艺术家。本书将带领读者探索自然界中那些令人惊叹的色彩现象。 彩虹的形成： 为什么会出现彩虹？我们将深入解释阳光经过雨滴时发生的折射、反射和色散现象，以及彩虹的七种颜色顺序。 天空的蓝色与夕阳的红色： 为什么白天天空是蓝色的，而傍晚的天空却呈现出橙红色的晚霞？我们将介绍瑞利散射和米氏散射的原理。 生物体的色彩： 动物和植物的色彩从何而来？我们将探讨生物色素、结构色以及伪装和吸引的色彩作用。 极光： 这种神秘而壮观的夜空景象是如何产生的？我们将介绍高层大气中的带电粒子与地球磁场相互作用而产生的发光现象。 水晶与宝石的色彩： 为什么有些水晶和宝石会呈现出如此迷人的色彩？我们将解释晶体结构、杂质以及光线在其内部的折射和反射如何产生绚丽的色彩。 第六章：光与色的科技应用——改变我们的生活 对光与色原理的深入理解，催生了无数改变我们生活的科技。 光学仪器： 望远镜、显微镜、照相机等，这些我们日常生活中习以为常的工具，都离不开光学原理。 照明技术： 从白炽灯到LED，我们对光的利用效率不断提升，色彩的还原度也越来越高。 显示技术： 电视、电脑、手机屏幕的色彩表现力，是光学和电子技术融合的成果。 医学影像： X光、CT、MRI等技术，通过不同的成像原理，将我们身体内部的结构呈现出来。 激光技术： 激光在通信、医疗、工业等领域的广泛应用，是人类对光能量精确控制的体现。 结语 《七色光之谜：图解光与色》这本书，旨在点亮你对这个世界的探索之眼。我们希望通过这次深入的旅程，让你不仅仅是“看到”颜色，更是“理解”颜色；不仅仅是“看到”光，更是“感知”光的能量与规律。从微观粒子到宏观宇宙，从自然奇观到科技创新，光与色无处不在，它们是我们感知世界、理解世界、创造世界的最基本元素。 愿这本书能激发你更多的好奇心，让你在未来的日子里，用更敏锐的眼睛去发现生活中隐藏的色彩之美，用更深的理解去品味光影变幻的奥秘。毕竟，当我们真正理解了七色光背后的秘密，我们也将更深刻地理解我们所处的世界。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对色彩心理学略有涉猎的业余爱好者，原本以为这本书会是一本纯粹的物理学著作，没想到它在探讨“色”的感知层面，挖掘得比我想象的要深远得多。作者似乎有一种魔力，能将抽象的波长数据，转化成具体的情感体验。书中对于不同文化背景下对特定颜色的解读差异，论述得尤为精彩。例如，它对比了东方哲学中对“白”的纯净定义，与西方艺术中“白”所承载的空无感，这种跨文化的比较，极大地拓宽了我的视野。读到关于互补色在情绪激发上的应用时，我甚至立刻起身去调整了我书房的灯光色温，那种立竿见影的效果，让我对色彩的“力量”有了更深层次的敬畏。这本书不仅仅在教你“是什么”，更在引导你去思考“为什么会这样感受”，是一种由外而内的探索过程，非常具有启发性。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的学术深度远超我的预期，特别是关于人眼生理结构与色彩适应性的那一章，读起来需要极大的专注力。作者没有回避那些复杂的生物物理学名词，而是通过精妙的类比，将视锥细胞的工作机制讲解得条分缕析。起初，我对那些关于色彩恒常性和视觉错觉的论述感到有些吃力，需要反复阅读和对照图表才能勉强跟上思路。然而，一旦理解了其核心逻辑，你会发现作者对人类视觉系统的精妙设计感到无比震撼。这本书对待科学的严谨态度令人钦佩，它没有为了迎合大众而牺牲准确性，而是选择了一条难度较高的路径，去精确描绘光与我们如何“共谋”出这个五彩斑斓的世界。对于希望进行深入研究的专业人士，这本书的参考文献列表本身就极具价值。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种动手能力较强的手艺人来说，这本书最宝贵的地方在于其极强的实践指导性。虽然它涉及了大量的光学原理，但它绝不拘泥于理论的象牙塔。我惊喜地发现，其中好几章内容是关于如何利用棱镜、滤光片和特定光源，来重构和分离可见光谱的详细步骤。尤其是关于“动态光影装置”的那一节，作者提供的材料清单和搭建流程清晰到令人发指，甚至连最容易出错的透镜校准角度都有明确的标记。我根据书中的指导，尝试搭建了一个简单的分光仪模型，虽然成品略显粗糙，但当第一束白光被分解成清晰的彩虹时，那种成就感是任何理论书籍都无法给予的。这本书与其说是一本读物，不如说是一本高级“工具箱”的说明手册，非常适合那些渴望将光影知识付诸实践的创作者们。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷是希望给孩子找到一本好的科普读物，结果发现它更像是一套完美的家庭互动指南。与其说是“读”，不如说是“玩”。书中设计了许多非常有趣的实验环节，比如如何用肥皂膜观察薄膜干涉，或者如何利用日常用品制作简易的偏振镜。我的孩子对那些需要用眼睛去“捕捉”光线变化的环节表现出了极大的兴趣，我们一起尝试了在不同光源下观察不同颜色纸张的真实亮度，这比单纯看书本上的文字有趣多了。这本书最大的优点在于，它将晦涩的物理概念转化成了可触摸、可观察的日常现象，极大地激发了孩子的好奇心和探究欲。它不是那种读完就束之高阁的书，而是会变成我们周末家庭活动的新灵感来源，充满了互动的乐趣和探索的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，封面那种流动的色彩变化，让我立刻联想到了那些夏日午后穿过百叶窗的光影斑驳。内页的纸张质感也处理得非常考究，拿在手里沉甸甸的，不愧是关于光和色的主题，连触感都在诉说着对美学的极致追求。我特别欣赏作者在排版上的用心，那些公式和理论性的文字，都被巧妙地穿插在大量的精美图片和示意图之间，使得原本可能枯燥的物理概念变得如同艺术品般易于亲近。那种从蓝到紫渐变的色带设计，不仅赏心悦目，更像是在无声地引导读者进入一个由光线编织而成的奇妙世界。我花了很长时间仅仅是翻阅那些插图，每张图的构图和色彩搭配都体现了极高的专业水准，让人不禁感叹，原来科学与美学可以如此完美地融合在一起，它不是那种冷冰冰的教科书，更像是一本精心制作的视觉词典，让人愿意一遍又一遍地捧读和欣赏。

评分☆☆☆☆☆

给孩子买的 启蒙教育 培养兴趣 好书

评分☆☆☆☆☆

还可以，马马虎虎，稍显一般

评分☆☆☆☆☆

科普书，内容丰富，通俗易懂，彩色印刷很漂亮，不枯燥。

评分☆☆☆☆☆

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内容丰富、细致、有趣，读后能增长知识

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七色光之谜：图解光与色

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