可見光(Visiblelight)是人類可見的電磁波,其波長(zhǎng)范圍一般為360-400nm~760-830nm,電磁波譜又稱可見光譜(Visiblespectrum),其頻率范圍為830-750THz~395-360THz。這個(gè)范圍因人而異,有些人甚至可以看到310nm紫外光或11000nm近紅外光。
光和可見光通常指的是相同的含義,但光也指紅外光、紫外光,X光。
單波長(zhǎng)可見光稱為單色光,粉紅色或洋紅色等不飽和光由多個(gè)單色光組成。視力正常的人對(duì)波長(zhǎng)約為555納米的可見光最敏感,位于光譜的綠光區(qū)域。
可見光穿透地球大氣層的大氣窗,這也是人眼能識(shí)別這個(gè)波段的原因之一。
1704年,牛頓提出牛頓色環(huán),顯示音符對(duì)應(yīng)的顏色。
13世紀(jì),羅杰·培根提出,彩虹的形成過程類似于透過玻璃或水晶的光。17世紀(jì),牛頓發(fā)現(xiàn)棱鏡可以分解和重組白光,并在光學(xué)作品中寫下了這一發(fā)現(xiàn)。
早期對(duì)光譜的兩種解釋來自艾薩克·牛頓的光學(xué)和歌德的色彩學(xué)。牛頓首先在1671年的光學(xué)實(shí)驗(yàn)描述中使用了光譜這個(gè)詞(代表拉丁語中的外觀和圖像)。牛頓觀察到一束陽光從一個(gè)角度射入玻璃棱鏡,部分反射,部分穿透玻璃,呈現(xiàn)不同的色帶。牛頓假設(shè)陽光是由不同顏色的小顆粒組成的,這些不同的顏色在穿透物質(zhì)時(shí)有不同的前進(jìn)速度。紅光的速度比紫光快,導(dǎo)致穿過棱鏡后紅光的偏差(折射)小于紫光,產(chǎn)生各種光譜。
牛頓將光譜分為紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、靛藍(lán)和紫色七種顏色。根據(jù)古希臘哲學(xué)家的想法,他選擇了這七種顏色,并與音符、太陽系已知的七顆行星連接起來,每周7天。然而,人眼對(duì)靛藍(lán)頻率的敏感性實(shí)際上相對(duì)較差,一些具有正常顏色識(shí)別能力的人說,他們無法區(qū)分靛藍(lán)和紫色。因此,一些專家,如艾薩克·阿西莫夫和其他人都建議靛藍(lán)不應(yīng)該被視為顏色,它只是藍(lán)色和紫色的不同區(qū)間。有證據(jù)表明,牛頓提出的靛藍(lán)不同于現(xiàn)代定義,藍(lán)色是藍(lán)色,靛藍(lán)是藍(lán)色。
在18世紀(jì),歌德在他的色彩學(xué)中提到了光譜,歌德使用光譜來代表陰影。哥德聲稱連續(xù)光譜是一種復(fù)合現(xiàn)象,而牛頓則認(rèn)為僅限可見光譜是一種單獨(dú)的現(xiàn)象,哥德觀察到了更廣泛的部分,他發(fā)現(xiàn)沒有光譜范圍,如紅色、黃色和藍(lán)色邊界是白色的,在邊界區(qū)域會(huì)有色光重疊。在19世紀(jì),由于紅外和紫外線的發(fā)現(xiàn),可見光譜的概念更加清晰。1802年,楊第一次測(cè)量了不同顏色可見光的波長(zhǎng)。
人眼可見光的范圍受大氣層的影響。大氣層對(duì)大多數(shù)電磁波輻射不透明,只有可見光波段和無線電通信波段等少數(shù)例外。許多其他生物可以看到的光波范圍與人類不同。例如,一些昆蟲,包括蜜蜂,可以看到紫外線波段,這對(duì)尋找花蜜非常有幫助。
光譜不能包含所有人眼和大腦都能識(shí)別的顏色,如棕色、粉色、紫色等,因?yàn)樗鼈冃枰旌细鞣N光波來調(diào)節(jié)紅色的厚度。
可見光的波長(zhǎng)可以穿透光學(xué)窗口,即可以穿透地球大氣層而衰減較少的電磁波范圍(藍(lán)光散射嚴(yán)重于紅光,這就是為什么我們看到天空是藍(lán)色的)。人眼對(duì)可見光的反應(yīng)是一種主觀的定義方法(見CIE),然而,大氣層的窗口是通過物理測(cè)量來定義的??梢姽獯爸员环Q為可見光窗,是因?yàn)樗桓采w了人眼可見光譜。接近紅外線(NIR)窗戶正好在人眼可見區(qū)外,中波長(zhǎng)紅外線(MWIR)和遠(yuǎn)紅外線(LWIR,F(xiàn)IR)遠(yuǎn)離人眼可見區(qū)段。
可見光的主要自然光源是太陽,主要的人工光源是白熾物體(尤其是白熾燈)。它們發(fā)射的可見光譜是連續(xù)的。氣體放電管也發(fā)射可見光,其光譜是分離的。通常使用各種氣體放電管和濾光片作為單色光源。
眾所周知,彩虹光譜包括所有單波長(zhǎng)的可見光,即純單色光。雖然是連續(xù)光譜,但相鄰兩種顏色之間沒有明顯的邊界,但上述波長(zhǎng)范圍是常用的近似值。