向是杭州钱塘区景园中学的一名科学老师。
在夏天，我们很容易在雨后的天空中看到七种颜色的彩虹。许多行人会借此机会用手机拍下这一美丽的自然景观，并将其发送到朋友圈，以表达对大自然馈赠的赞美。那么你知道彩虹的由来和颜色的由来吗？
彩虹的成因
雨后转晴时最常出现彩虹。此时，空气中充满了小水滴，灰尘较少，并且由于仍有雨云，天空的一侧是黑暗的，在观察者的头上或背后没有云的覆盖下可以看到太阳，因此彩虹将更容易看到。
阳光实际上是一种复合光，包括可见光和不可见光。其中，不可见光主要指红外线和紫外线，我们看到的彩虹实际上是可见光照射在空气中的球形水滴上，引起折射和反射造成的。具体流程如下:
当阳光照射到水滴表面时，它会折射一次。
阳光中的可见光是白光，由不同的单色光组成。然而，球形水滴对光具有色散效应，不同单色光的折射率因其频率和波长不同而不同。红光的折射率小于蓝紫光的折射率，导致蓝紫光的偏转角大于红光。因此，经过第一次折射后，合成的白光就变成了不同的单色光，形成了我们常说的七个色带——红、橙、黄、绿、靛、紫。
事实上，人类很早就可以通过棱镜分散白光，但最早设计相关棱镜实验的是牛顿，并通过了“实验归纳-假设理论-实验检验”的典型科学规律研究方法，渗透了分析（将白光分解为单色光的研究）和综合方法（将单色光组合成白光）。
不同颜色的折射光反射在水滴的背面。
第一次折射后，光将在水滴中再次反射，因此观察者看到的光谱将与第一次折射后产生的光谱分布正好相反。
最后，当它离开水滴时再次折射。
经过第二次折射后，彩色光进入人的眼睛，最终在人的大脑皮层形成视觉，也就是我们看到的不同颜色的光。（例如，使大脑产生“红色”视觉的光的波长约为620 ~ 760纳米，而产生“绿色”视觉的光的波长约为520 ~ 560纳米）
对象的颜色
随着对光谱和颜色研究的深入，我们发现世界上的一切之所以五彩缤纷主要是因为阳光照射在物体表面，反射到我们眼睛的彩色光决定了物体的颜色。例如，当我们观察树叶时，是因为照射在树叶上的绿光被树叶反射，而其他颜色被吸收，这导致了我们看到的绿叶。
相对特殊的是，当一个物体可以吸收所有颜色的光时，我们的大脑无法接收任何可见光，因此它被识别为“黑色”。例如，当我们在晚上没有灯光的情况下观察树叶时，此时没有光线，因此不会有光线反射到我们的眼睛，我们看到的东西会变得黑暗。当一个物体不能吸收任何颜色的光而反射所有颜色的光时，我们会将其识别为“白色”。
随着研究的深入，我们发现有三种基本颜色是无法分解的，也就是我们现在提出的三原色（红绿蓝）。将三原色的颜色以不同的比例相加，可以产生多种颜色。
为什么可见光谱中没有棕色？
事实上，“棕色”根本不存在！棕色只是人脑识别的一种颜色，它的形成也与其背景颜色有关。事实上，棕色本身其实是一种深橙色，在深色背景的环境中呈现为“深橙色”，但在白色背景的环境中，我们的大脑会将其误认为是一种新的颜色——“棕色”。
为什么艺术中的三原色指的是红黄蓝，而不是红绿蓝？
光的三原色属于物理学的研究领域，是物理学家根据光的色散理论和实验得到的。三种光学原色的混合属于加色显影，光会越来越亮，两两混合可以得到更亮的中间色。比如红色和绿色混合成黄色，因为根本没有蓝色，所以黄色是蓝色的补色。两种相等的互补色混合形成白色。双色光混合后，其光强增强，亮度高于双色光的初始亮度。此外，组合的颜色越多，光越多，色度越接近白色。
艺术中的颜料三原色是色彩学家的研究体系，他们的研究表明颜料三原色是红、黄、蓝。颜料的混色属于减色法显色，颜料本身不能发光，必须经过白光反射才能被眼睛看到。如果将黄色颜料和蓝色颜料混合，由于黄色颜料吸收蓝光，蓝色颜料吸收红光，因此只有绿光被反射，这就是黄色颜料和蓝色颜料形成绿色的原因。两种颜色的颜料混合后，其光度将低于两种颜色的初始光度。此外，组合的颜色越多，它吸收的光就越多，颜色就越接近黑色。
为什么我们平时看到的铁块是白色的，铁粉是黑色的？
对于铁块和铁皮来说，当光线照射到它们的表面时，它们的表面会被镜子反射，因此大量的可见光被反射到眼睛中，形成白色。但是铁粉的表面积小，没有固定的几何形状，所以铁粉表面的光形成漫反射，没有多少可见光可以反射到眼睛里，所以呈现黑色。
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