如果你只能看見一種顏色那會(huì)怎么樣？想像一下，比如說你只能看見紅色的東西，而其它所有東西對(duì)你來說都是隱形的。實(shí)際上，我們一直都是這樣生活的，因?yàn)槲覀兊难劬χ荒芸吹饺庾V中微不足道的一部分。我們每天都被不同的色彩所包圍，但它們對(duì)人眼都是看不見的。從攜帶你最愛歌曲的無線電波，到醫(yī)生用來觀察人身體內(nèi)部的X光線，還有可用來加熱食物的微波。
為了能夠理解它們是如何被叫做光的，我們需要知道一些關(guān)于什么是光的問題。光就是電磁輻射，它既具有波的性質(zhì)又具有粒子的性質(zhì)。光波和海浪有些相似。波浪本身有大小之分，波浪就是一波一波沖上海岸，而且波浪只有在偶爾才會(huì)翻滾。波浪的大小叫作波長，波浪多久重復(fù)一次叫做波的頻率。想像你坐在海上的一艘船里，船隨著波浪上下起伏。如果那天趕上的波浪有較長的波長，那么海浪只會(huì)讓船偶爾上下起伏，或者說以較低的頻率。然而，相反的，如果是波長很短的波浪，波浪之間會(huì)靠的很緊，然后你就會(huì)感覺船在明顯地上下浮動(dòng)，這就是以很高的頻率。
不同種類的光都是光波，只不過它們有不同的波長和頻率，以此來加以區(qū)別。如果你知道一種光波的波長或者頻率，那么你就能知道這個(gè)光波的能量。波長長的光波有很低的能量，然而波長短的光波有很高的能量。這個(gè)記起來很容易，如果你想到自己在那艘船上，你去航海那天有波濤洶涌的海浪，你可能會(huì)消耗很多能量，避免被東西砸到而四處跑。但是在一個(gè)長波長的海面上，你只會(huì)晃一晃，會(huì)感覺很放松不怎么消耗能量。
光的能量告訴了我們它是如何和事物相互聯(lián)系的。舉個(gè)例子，我們的眼細(xì)胞。當(dāng)我們看見事物的時(shí)候，是因?yàn)楣獾哪芰看碳ち宋覀冄劬Φ母杏X器官——視網(wǎng)膜。我們的視網(wǎng)膜只對(duì)一個(gè)比較小范圍內(nèi)的能量比較敏感，所以屬于這一范圍內(nèi)能量的光被叫做可見光。在我們的視網(wǎng)膜里有很多特別的感覺器官——視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞。視桿細(xì)胞測(cè)量亮度，所以我們可以知道有多少亮光，視錐細(xì)胞負(fù)責(zé)我們看到的光的顏色。
因?yàn)椴煌囊曞F細(xì)胞對(duì)不同能量光的感知度不同，有一些視錐細(xì)胞對(duì)那些波長很長和能量很低的光很敏感，還有一些視錐細(xì)胞對(duì)波長短、能量高的光更敏感。當(dāng)光照射到我們的眼睛的時(shí)候，每一個(gè)視錐細(xì)胞能測(cè)量到多少能量，就標(biāo)志著我們大腦能接收到什么顏色。我們看見的彩虹，事實(shí)上就是可見光根據(jù)本身能量的排序而形成的。在彩虹的最上邊是我們看到的低能量的紅光，另外一邊則是能量較高、我們所看到的藍(lán)光。如果光照著我們，那就有我們視網(wǎng)膜無法識(shí)別的能量，我們就不可能看見它。波長太短或者能量太高的光波會(huì)在它到達(dá)視網(wǎng)膜之前，被眼睛的表面吸收；而那些波長很長的光波，根本沒有能夠刺激我們視網(wǎng)膜足夠的能量。
光和光之間唯一的不同點(diǎn)就是它的波長。無線電波有很長的波長，然而X光射線有很短的波長。可見光，就是你現(xiàn)實(shí)可以看見的光，波長范圍介于兩者之間。雖然我們的眼睛無法看到可見光范圍之外的光，但我們可以創(chuàng)造特殊的探測(cè)器。它可以被其它波長的光刺激，有點(diǎn)像數(shù)字眼，這些器件可以幫助我們感應(yīng)那些我們自己無法看見的光。
所以，退一步，先想想這一切，即使它們是不同的。從一堆劈啪作響的火焰中感受到的溫暖，和在一個(gè)美好天氣中太陽曬著你時(shí)的溫暖是一樣的；還有紫外線，我們涂防曬霜來保護(hù)自己不受它的傷害；一樣的事物還有你的電視、你的收音機(jī)，還有你的微波爐。這些例子都是地球上的事物，都是你每天要經(jīng)歷的事情。但是，這里還有一些更驚喜的事兒，我們的宇宙也散發(fā)著全光譜的光。
圖解： 可見光譜只占有寬廣的電磁波譜的一小部分。
試想一下，黑夜的天空你也許覺得是你的眼睛使你看到星星在閃，但那只是可見光，現(xiàn)在你該知道那只是全光譜中
很小的一部分光。如果我們只可以用可見光來描繪整個(gè)宇宙，這就好像只有一種蠟筆來畫畫，那很可悲。為了能看見全光譜中的宇宙，我們必須要有合適的眼睛，這就意味著要用特殊的望遠(yuǎn)鏡來幫助我們看到可見光之外的光。也許你聽說過哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，也看到過它用可見光和紫外光拍攝的驚艷的照片。但是你也許不知道，在地球軌道上分布有20個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡，每一個(gè)望遠(yuǎn)鏡的任務(wù)是看到全光譜的不同部分。
圖解：可見光波長的激光
讓望遠(yuǎn)鏡作為我們?cè)谕馓仗摂M的眼睛，地球上的我們可以看到一些神奇的事物。然而最酷的事情是不考慮波長和能量，我們所能看見的遙遠(yuǎn)宇宙的光，和我們?cè)诘厍蛏纤荏w驗(yàn)到的光是一樣的。因此，由于我們知道了X射線、紅外線、紫外線、微波在地球上的物理工作原理，我們可以研究一個(gè)遙遠(yuǎn)恒星或星系的光，也就可以順理成章地知道在那里發(fā)生了什么事。
所以在日常生活中，在你所看到和看不到的時(shí)候去留意思考，只是了解關(guān)于自然世界的一點(diǎn)點(diǎn)，就可以幫助你一直感受到身邊的全光譜世界。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. xuanyu shi- Qiwen Lu-流星魂
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