一個棱鏡將白光分成彩色光譜。
可見光是電磁（EM）輻射的一種形式，正如無線電波、紅外輻射、紫外線輻射、X射線和微波一樣。一般來說，可見光被定義為大多數(shù)人眼可見的波長。
電磁波譜范圍
電磁波譜，從最高頻率到最低頻率的波長。
可見光是電磁輻射的一種，它以不同波長和頻率的波或粒子形式傳播。這個廣泛的波長范圍被稱為電磁波譜。該光譜通常被分為七個區(qū)域，按照波長遞減、能量和頻率遞增的順序。這些區(qū)域是：
- 無線電波（波長大于0.4英寸，或10毫米）
- 微波（波長在0.004和0.4英寸之間，或0.1至10毫米之間）
- 紅外線（波長在0.00003和0.004英寸之間，或740納米至100微米之間
- 可見光，（波長在0.000015和0.00003英寸之間，或380至740納米）。
- 紫外線（波長在0.000015和0.00003英寸之間，或380至740納米之間
- X射線（波長在4 10^-7至4 10^-8英寸之間，或100皮米至10納米之間）
- 伽馬射線（波長小于4 10^-9英寸，或100皮米）
可見光屬于電磁波譜中的紅外線（IR）和紫外線（UV）之間的范圍。它的頻率約為4 1014至8 1014次/秒，或赫茲（Hz），波長約為740納米（nm）或2.9 10-5英寸，至380納米（1.5 10-5英寸）。
可見光光譜和顏色
一張顯示可見色光譜的圖。
也許可見光最重要的特征是顏色。顏色既是光的固有屬性，也是人眼細胞的一個偽裝。根據(jù)《物理學超文本手冊》，物體并不 “有 “顏色。相反，它們發(fā)出的光 “看起來 “是一種顏色。換句話說，埃勒特寫道，顏色只存在于觀察者的頭腦中。
根據(jù)美國宇航局的任務科學網站，我們的眼睛含有專門的細胞，稱為錐體，作為接收器調諧到電磁波譜的這個窄帶的波長。人類將波長較長的可見光譜的低端，即約740納米的光看作是紅色；我們將光譜中間的光看作是綠色；而將波長約為380納米的光譜的高端看作是紫色。我們所感知到的所有其他顏色都是這些顏色的混合物。
例如，黃色包含來自可見光光譜中紅色和綠色區(qū)域的光；青色是綠色和藍色的混合物，品紅色是紅色和藍色的混合物。白光包含所有顏色的組合。黑色是完全沒有的光。根據(jù)弗吉尼亞大學物理學教授邁克爾-福勒的網站，第一個意識到白光是由彩虹的顏色組成的人是艾薩克-牛頓，他在1666年將太陽光穿過一條窄縫，然后用棱鏡將彩色光譜投射到墻上。
熱能如何轉變成可見光？
根據(jù)美國宇航局的任務科學，隨著物體越來越熱，它們會輻射出以較短波長為主的能量，我們將其感知為變化的顏色。例如，當噴燈的火焰被調整到更熱時，它就會從紅色變成藍色。根據(jù)動態(tài)教育促進研究所（IDEA）網站WebExhibits.org，這種將熱能轉化為光能的過程被稱為白熾燈。
白熾燈是在高溫物質以光子形式釋放其部分熱振動能量時產生的。在大約1,472華氏度（800攝氏度）時，物體輻射的能量達到紅外線。隨著溫度的升高，能量進入可見光譜，物體看起來有紅色的光芒。隨著物體越來越熱，顏色會變成 “白熱”，最終變成藍色。
可見光天文學
這張四格圖說明了在2019年底和2020年初的幾個月里，快速演化、明亮的紅色超巨星貝特宙斯的南部區(qū)域可能突然變得更暗。在前兩幅圖中，正如哈勃太空望遠鏡在紫外光下看到的那樣，一個明亮的、熱的等離子體圓球從該星表面的一個巨大對流單元的出現(xiàn)中噴射出來。在第三部分，流出的、被驅逐的氣體迅速向外擴張。它冷卻后形成了一個巨大的塵埃顆粒云，遮蔽了塵埃。最后一個板塊顯示了巨大的塵埃云阻擋了該恒星表面四分之一的光線（從地球看到的）。
根據(jù)IDEA，熱物體的顏色，如恒星，可以用來估計其溫度。例如，太陽的表面溫度約為5,800開爾文（9980華氏度或5,527攝氏度）。發(fā)出的光的峰值波長約為550納米，我們認為這是可見的白光（或略帶黃色）。
根據(jù)美國宇航局，如果太陽的表面溫度較低，約3000攝氏度，它看起來會偏紅，就像參宿四星。如果它更熱，大約12,000攝氏度，它將看起來是藍色的，就像參宿四星。
天文學家還可以確定物體是由什么組成的，因為每種元素都會吸收特定波長的光，稱為吸收光譜。通過了解元素的吸收光譜，天文學家可以使用光譜儀來確定恒星、塵埃云和其他遙遠物體的化學成分。
女巫頭星云和獵戶座明亮的超巨星瑞格星周圍的塵埃的藍色不僅是由瑞格星強烈的藍色星光造成的，而且是因為塵埃顆粒對藍光的散射比紅光更有效。同樣的物理過程導致地球白天的天空呈現(xiàn)藍色，盡管地球大氣中的散射器是氮和氧的分子。
頭條號(公眾號)：智科院 ScienceWorks
