光學(xué)顯微鏡物理學(xué)光學(xué)技術(shù),光譜中的兩種光混合

如果問(wèn)一名物理學(xué)家黃色光是什么，他會(huì)告訴你它是波長(zhǎng)在
590納米(一納米為十億分之一米)范圍內(nèi)的橫向電磁波。如果接
著問(wèn)他黃色來(lái)自何處?他會(huì)說(shuō)：在我看來(lái)根本沒(méi)有黃色，只是當(dāng)
這些振動(dòng)接觸到健康眼睛的視網(wǎng)膜時(shí)，會(huì)使人產(chǎn)生黃色的感覺(jué)。
如果繼續(xù)詢(xún)問(wèn)下去，你會(huì)聽(tīng)到他說(shuō)，不同波長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生不同色彩
感，但這只有當(dāng)波長(zhǎng)為800～400納米時(shí)才會(huì)出現(xiàn)，并不是所有
波長(zhǎng)的光都會(huì)如此。對(duì)物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，紅外線(xiàn)(超過(guò)800納米)和
紫外線(xiàn)(不足400納米)與人眼能感受到的800～400納米的光波
是基本相同的現(xiàn)象。眼睛對(duì)光的這種特殊選擇是如何產(chǎn)生的呢?
顯然這是對(duì)太陽(yáng)光輻射的一種適應(yīng)，因?yàn)殛?yáng)光在光波的這個(gè)波長(zhǎng)
區(qū)域最強(qiáng)，而到兩端逐漸減弱。眼睛感受到最亮的光是黃色，
它正好在陽(yáng)光輻射最強(qiáng)的峰值區(qū)域內(nèi)。

  我們可能會(huì)進(jìn)一步詢(xún)問(wèn)：是否僅僅波長(zhǎng)鄰近590納米的光才
能產(chǎn)生視覺(jué)上的黃色。答案并非如此。760納米的光波能產(chǎn)生紅
色，535納米的光波能產(chǎn)生綠色。將紅色光波與綠色光波按一定
比例混合后產(chǎn)生的黃色光波與590納米處的黃色光波感覺(jué)上并無(wú)
區(qū)別。分別在單色光照和混合光照下的兩個(gè)相鄰區(qū)域看起來(lái)完全
相同，無(wú)法區(qū)分彼此。是否能通過(guò)波長(zhǎng)對(duì)色覺(jué)作出某些預(yù)先判斷
呢?也就是說(shuō)，是否色覺(jué)與光波的客觀(guān)物理性質(zhì)有某種數(shù)值聯(lián)系?
答案是否定的。所有這類(lèi)混合光圖都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，這叫色
三角形，但這并不僅僅和波長(zhǎng)有關(guān)。光譜中的兩種光混合產(chǎn)生
波長(zhǎng)介于其中的光并非普遍規(guī)律，例如將光譜兩端的紅色和藍(lán)色
混合后產(chǎn)生的紫色不屬于光譜中任何一種單色光。并且，不同人
對(duì)混合光圖和色三角形的感覺(jué)略有不同，而那些三色視覺(jué)異常的
人(并不是色盲)對(duì)此的感覺(jué)則與常人有很大差異。

物理學(xué)家對(duì)光波的客觀(guān)描述無(wú)法解釋色彩感。假如生理學(xué)家
對(duì)視網(wǎng)膜內(nèi)的變化過(guò)程，及該變化在視神經(jīng)簇和大腦內(nèi)引發(fā)相應(yīng)
的神經(jīng)變化過(guò)程，有更充分的了解，他們是否能對(duì)此做出解釋
呢?我不這樣認(rèn)為。我們至多可以客觀(guān)地掌握，每逢在某個(gè)特定
方向或某個(gè)特定視覺(jué)感受范圍內(nèi)感覺(jué)到黃色時(shí)大腦中的變化過(guò)
程，哪些神經(jīng)纖維以多大比率被激發(fā)，或許甚至可以準(zhǔn)確知道它
們?cè)谔囟X細(xì)胞中引起的變化過(guò)程。但即便如此細(xì)致的了解，也
不能告訴我們色彩感覺(jué)，或某特定方向的黃色感覺(jué)是如何產(chǎn)生
的。對(duì)于味覺(jué)，甜的或其他的感覺(jué)，生理過(guò)程也是同樣的。我只
想說(shuō)，任何對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)變化過(guò)程的客觀(guān)描述，肯定不包含對(duì)“黃
色”、  “甜味”特征的解釋?zhuān)鐚?duì)電磁波的客觀(guān)描述中不包含
這些特征的解釋一樣。

  對(duì)于其他感覺(jué)，也是一樣。將我們剛研究過(guò)的色彩感和聽(tīng)覺(jué)
做個(gè)比較是非常有趣的。在空氣中傳播的膨脹或收縮的彈性波可
以傳到我們耳朵中。它們的波長(zhǎng)，或準(zhǔn)確地說(shuō)是它們的頻率，決
定了聽(tīng)到聲音的音高。(注意，生理學(xué)中使用頻率而不是波長(zhǎng)來(lái)
描述聲音，對(duì)光也是一樣，但頻率和波長(zhǎng)實(shí)際上正好互為倒數(shù)，
因?yàn)檎婵蘸涂諝庵泄獾膫鞑ニ俣炔](méi)有明顯不同。)我無(wú)需告訴
你們，可聽(tīng)到的聲音的頻率范圍與可見(jiàn)光的頻率范圍有很大差
異，聲音的頻率是從每秒12～16到每秒20 000～30 000。
而光的范圍則在幾百萬(wàn)億間。

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