白光 （由红橙黄绿青蓝紫组成的自然光）

简介

白光是一种自然光，由红橙黄绿青蓝紫即七色光组成。1666年，牛顿用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色（即不同波长）的光混合而成的，对光学研究有着重大意义。

白光可以通过三棱镜折射出红橙黄绿蓝靛紫7种颜色光带。

本质

光的本质是一种电磁波。所以白光也是一种电磁波。

光谱的范围，其实就是电磁波的范围，如下图。

大家应该看到了，整个电磁波的波普范围很大，可见光的范围是很小的。波长范围是390到770纳米的可见光区。其他都是人眼所不能看见的光谱。

为什么在讲光的色散的时候，要讲这个电磁波的波普，想必现在大家就清楚了。因为色散所反映的波长范围，是电磁波波普范围的一小部分。

所以了解电磁波是什么对于我们后面的内容，至关重要。电磁波，是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。

电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。当其能阶跃迁过辐射临界点，便以光的形式向外辐射，此阶段波体为光子。

太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态，电磁波不依靠介质传播，在真空中的传播速度等同于光速。电磁辐射由低频率到高频率，主要分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。人眼可接收到的电磁波，称为可见光（波长380~780nm）。

电磁辐射量与温度有关，通常高于绝对零度的物质或粒子都有电磁辐射，温度越高辐射量越大，但大多不能被肉眼观察到。

频率是电磁波的重要特性。按照频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。

最重要的一点，大家要知道电磁波是一种能量，是一种物质！所以这也是我在上面总结光的全反射的时候说，绝对意义上的全反射是不存在的。

电磁波的能量大小由坡印廷矢量决定，即S=E×H,其中s为坡印廷矢量，E为电场强度，H为磁场强度。E、H、S彼此垂直构成右手螺旋关系；即由S代表单位时间流过与之垂直的单位面积的电磁能，单位是W/m2。

也就是说能量在运动和转移的过程中，必然转化和转移，虽然总量保持不变，但这意味着，射入的光，和反射出的光之间不是等号。所以全反射不存在。

我们还需要对光谱的产生方式和产生本质进行了解：光谱按产生方式，可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。

有的物体能自行发光，由它直接产生的光形成的光谱叫做发射光谱。

发射光谱可分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子，由一些不连续的亮线组成；带状光谱主要产生于分子，由一些密集的某个波长范围内的光组成；连续光谱则主要产生于白炽的固体、液体或高压气体受激发发射电磁辐射，由连续分布的一切波长的光组成。

吸收光谱是指物质吸收光子，从低能级跃迁到高能级而产生的光谱。吸收光谱可是线状谱或吸收带。研究吸收光谱可了解原子、分子和其他许多物质的结构和运动状态，以及它们同电磁场或粒子相互作用的情况。

当光照射到物质上时，会发生非弹性散射，在散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。这种现象于1928年由印度科学家拉曼所发现，因此这种产生新波长的光的散射被称为拉曼散射，所产生的光谱被称为拉曼光谱或拉曼散射光谱。

另外大家要知道，光的三原色：红，绿，蓝。这三种光组合可以出现其他颜色的光，包括白光。

人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成，这三种基本色光的颜色就是红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色光。这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度，就呈现白色（白光）；若三种光的强度均为零，就是黑色（黑暗）。

摘自独立学者，诗人，作家，国学起名师灵遁者量子科普书籍《见微知著》第五章