第2章 光的科学

夏日的海滨，碧蓝的海水、金色的沙滩、五颜六色装束的游人，构成一幅多彩的画卷。人之所以看到自然界的青山绿水、蓝天白云等美丽景色，可见光的存在是不可缺少的条件。

光是什么？光是能够作用于人们的视网膜，刺激视神经引起视觉感受的电磁辐射。

太阳进行的核反应使其表面温度高达5800℃，发出从紫外波段到红外波段的辐射，人眼能够感知的是可见光（380～780nm），白天光线的光谱最大值在黄绿波段，且具有相当丰富的蓝光及紫光。

太阳光是没有污染的能源，随着人类社会的进步，只有白天才有的自然光已经不能满足人类生活及生产需要，于是人类开发了人造光。最早的人造光源是火，后来有了蜡烛、油灯等。美国发明家爱迪生发明的电灯是利用加热而不是燃烧来获得人造光，解决了夜晚或黑暗处的长时间照明问题，但由于白炽灯的光谱与人们已经习惯的太阳光光谱偏差很大，且利用加热产生光的方法是靠光源材料的所有原子的热振动产生的发射，其发射效率很低；另外白炽灯丝的温度不能太高，通常只有2000℃左右，因此发光颜色有些黄。考虑到炽热体的光谱最大值在红色、橙色波段，且其辐射能量的90%落到了看不见的红外部分，要使炽热体的光谱和白昼光相近，就需要将炽热体加热到5800℃左右，这在目前是不太现实的。稀土三基色荧光灯的研制成功，不但提高了发光效率，而且使得发光光谱接近于太阳光光谱。