颜色化学 第一章 绪论.pptVIP

绪 论 颜色的5类15种起因 1、振动与简单激发 （1）白炽：火焰，灯，碳弧，石灰光 （2）气体激发：蒸气灯，电闪，极光 （3）振动与转动：水，冰，碘 2、配位场效应中的d-d跃迁 （4）过渡元素化合物：多种颜料，某些荧光、激光、磷光体 （5）过渡金属杂质：红宝石，祖母绿 3、分子轨道间的跃迁 （6）有机化合物：染料，生物颜色，某些激光与荧光 （7）电荷转移：蓝宝石，磁铁矿，颜料 4、能带理论涉及的跃迁 （8）金属：铜，银，金，铁等 （9）纯半导体：硅，方铅矿，金刚石 （10）含杂质的半导体：有色金刚石 （11）色心：紫晶，烟晶，某些荧光与激光 5、几何光学与物理光学 （12）色散、折射：虹、晕、幻日、宝石光辉 （13）散射：蓝天、红日，某些生物颜色 （14）干涉：水面油膜，肥皂泡，某些生物颜色 （15）衍射：光栅，蛋白石，液晶，某些生物颜色 第一章 颜色的基本理论 1.1 光与颜色 1.1.1、可见光的特性 1、颜色的三种意义 第一：描述物体的性质 第二：描述光线的特征 第三：描述一种感觉 2、可见光的特性 光是具有电磁波本质的物质，是由光源发出的一种辐射能。 光既有波动性又有微粒性。 白光能分解为七种彩色光，是因为棱镜对复色光中不同的单色光具有不同的折射率。 折射率 =真空中光速 / 介质中光速 3、光见度函数?（?） 人眼对不同波长的光，具有不同的灵敏度，不同人的眼睛对各种波长的光灵敏度也有差别，通过对许多正常人眼的研究，求出对各种波长的平均相对灵敏度。 表征平均相对灵敏度的函数称为光见度函数。 在光照充分条件下得到的人眼的光见度函数曲线，称为明亮光光见度曲线，也称明视觉曲线。 在光照较弱条件下得到的光见度曲线称为暗弱光光见度曲线，也称暗视觉曲线。 暗视觉曲线的峰所对应的波长，比明视觉曲线的峰对应的波长短约50nm，即曲线的峰值向短波方向移动50nm。 产生这种现象的基本原因在于人眼视网膜上有两种感光元： 一种呈圆锥形，称锥细胞，人眼的锥细胞长度为28~58nm，直径为2.5~7.5nm。 在光亮条件下，能够分辨颜色和物体细节。 另一种呈圆柱形，称杆细胞，其长度为40~60nm,平均直径只有2nm。 适宜于微光视觉，一般不能分辨颜色和细节。 4、光度学的计量单位 光度学是对可见光能量的研究。 对X光、紫外光、红外光以及其它电磁波能量的计量研究称为辐射量度学。 （1）发光强度 I 发光强度是光度学基本单位。 1967年在法国巴黎的第13次国际度量衡会议上，规定在铂的凝固点（约2042K或1769 0C）和气压为101.325 N/m2的绝对黑体，其面积等于10-5/6 m2，沿法线方向发出的光的发光强度为1个发光强度单位，称坎德拉（Candela），简称坎。 同时规定：发光强度I与光通量F和立体角?的关系为 I = F/? （2）光通量F 光通量不仅与光的辐射功率有关，也与人眼对该波长光的感觉灵敏度有关。 为表示光源表面的客观辐射量通过人眼所引起的视觉视觉强度，引入物理量光通量，以F表示。 国际上通用的光通量单位为流明（lm），简称流。 数值上等于光见度函数与辐射通量的乘积：即 F=?（?）?E? ?（?）无单位，E?具有功率单位，所以F有与功率相同的单位。 一个40瓦的钨丝灯泡输出的光通量为468流明，发光效率为11.7流明/瓦; 一个40瓦的日光灯输出的光通量可达2100流明,发光效率52.5流明/瓦; 人工光源的发光效率已达100流明/瓦。 （3）亮度 L 每平方米的发光强度。 太阳的亮度: L=1.6?109 cd/m2 月亮的亮度: L=2500 cd/m2 一盏荧光灯的亮度:L=1000cd/m2 1.1.2 视觉特性 1、视觉器官—眼睛 角膜、巩膜 虹膜、脉络膜 视网膜：光敏细胞（650万锥状细胞、1.1~1.25亿杆状细胞） 晶状体 前室透明水状液体,后室胶质透明结构体 2、彩色视觉 锥细胞与杆细胞的不同功能； 人眼视网膜上的三组锥体细胞对红、绿、蓝有最大灵敏度； 色弱与色盲 先天 后天 3、视觉干扰效应 亮度反衬 疲劳效应 文化背景、感情、生理察觉效应、幻觉 1.1.3 视觉的有机化学 分子水平共轭多烯的光吸收和顺反异构体的互相转化