人眼是怎么看到各种颜色的?

Question

我只知道一些很肤浅的知识，比如说，一个物体在人眼看来是红色的，是因为该物体吸收了除红光以外的其它波段的光，而呈黑色，则是因为它吸收了所有的可见光。
其实，我最想问的问题是有关高一化学碱金属那一章内容中所提到的焰色反应。
为什么不同的金属在灼烧的时候会发出不同颜色的光？
为什么在作钾的焰色反应时，可以用蓝色钴玻璃滤去因杂质钠灼烧所产生的黄色火焰，从而看到钾的纯正的紫色火焰呢？

Answer 1

1．人眼的构造及功能

眼球：人眼的形状像一个小球，通常称为眼球，眼球内具有特殊的折光系统，使进入眼内的可见光汇聚在视网膜上。视网膜上含有感光的视杆细胞和视锥细胞，这些感光细胞把接受到的色光信号传到神经节细胞，再由视神经传到大脑皮层枕叶视觉神经中枢，产生色感。眼球壁有三层膜组成。外层是坚韧的囊壳，保护眼睛的内部，称为纤维膜，它的前1/6为角膜，后5/6为白色不透明的巩膜，中层称葡萄膜（或血素层、血管层），颜色像黑紫葡萄，由前向后分为三部分：虹膜、睫状体和脉络膜。内层为视网膜，简称网膜。

角膜：眼球最前端是透明的角膜，它是平均折射率为1.336的透明体，俗称眼白，微向前突出，曲率半径前表面约7.7毫米，后表面约6.8毫米，光由这里折射进入眼球而成像。

虹膜：在角膜后面呈环形围绕瞳孔，也叫彩帘。虹膜内有两种肌肉控制瞳孔的大小：缩孔肌（即环形肌）收缩时瞳孔缩小；放孔肌（即辐射肌）收缩时则瞳孔放大，其作用如同照相机的自动光圈装置，而瞳孔的作用好似光圈。它的大小控制一般是不自觉的，光弱时大，光强时小。

晶状体：晶状体在眼睛正面中央，光线投射进来以后，经过它的折射传给视网膜。所谓近视眼、远视眼、老花眼以及各种色彩、形态的视觉或错觉，大部分都是由于水晶体的伸缩作用所引起。它像一种能自动调节焦距的凸透镜一样。晶状体含黄色素，随年龄的增加而增加，它影响对色彩的视觉。

玻璃液体：把眼球分为前后两房，前房充满透明的水状液体，后房则是浓玻璃体。外来的光线，必须顺序经过角膜、水状液体、晶状体、玻璃体，然后才能到达网膜。它们均带有色素，随环境和年龄而变化。

黄斑与盲点：黄斑是网膜中感觉最特殊的部分，稍呈黄色。色觉之所以有很大的个人差异与黄斑是有关系的，位置刚好在通过瞳孔视轴所指的地方，即视锥细胞和视杆细胞最集中的所在，是视觉最敏锐的地方。我们看到物体最清楚时，就是因为影像刚好投射到黄斑上的缘故，黄斑下面有盲点，虽然是神经集中的部位，但缺少视觉细胞，不能看到物体影像。

视网膜：视网膜是视觉接收器的所在，它本身也是一个复杂的神经中心。眼睛的感觉为网膜中的视杆细胞和视锥细胞所致。视杆细胞能够感受弱光的刺激，但不能分辨颜色，视锥细胞在强光下反应灵敏，具有辩别颜色的本领。在中央凹处之内，只有视锥细胞，很少或没有视杆细胞。在网膜边缘，靠近眼球前方各处，有许多视杆细胞，而视锥细胞很少。某些动物（如鸡）因视杆细胞较少，所以在微光下，它们的视觉很差，成为夜盲。也有些动物（如猫和猫头鹰）因视杆细胞很多，所以能在夜间活动。

视觉过程：入射光到达视网膜之前，是主要折射在角膜和晶状体的两个面上的。眼睛内部各处的距离都固定不变，只有晶状体可以突出外张，所以有聚像于网膜上的功能，这完全靠晶状体曲率的调整。如果起调节作用的睫状肌处于松弛状态，从远处射来的光线经折射后，恰好自动聚焦在网膜的感光细胞上。假如眼睛有病态，聚焦就落在较前方或较后方，落在网膜前面叫近视眼，落在网膜后方叫远视眼。正常人眼在观察近处物体时，可调节收缩睫状肌，使晶状体突出一些，这样由近处物体射来的光线，经晶状体凸出面的折射后，仍然可以汇集在视网膜上成像。由于凸出的曲率有限度，因而过于靠近眼睛的物体，它的成像不能落在视网膜上。水晶体的弹性随年龄的增长而减小，调节的本领也随着年龄的增长而降低，因此发生老年性远视。要使近处的物体落在网膜上，可用聚光镜将远处的光线收拢，方能使聚焦恰当地落到视网膜上，达到正常视觉。

由光的互补色原理可知，黄色与蓝色互为互补色，用蓝色的钴玻璃可将黄色的光滤去，即可清楚地观察到钾的焰色------紫色。

Answer 2

焰色反应很复杂啦~~ 和原子结构有关.大概意思是:原子外层一个低能量的内层电子,在吸收能量后,被激发到外层的高能轨道去,其他的外层电子立刻补充上来,同时以光的形式释放能量.因为轨道是量子化的,所以能量是量子化的;所以光的波长也是不连续的,即有特定的颜色.

至于用兰色玻璃滤去黄光,就是利用补色的原理.由于蓝光和黄光互补,所以可以滤去黄光.本回答被提问者采纳

Answer 3

眼睛最外层的无色透明部分叫做角膜，中间的透明囊状物叫做晶状体．紧贴着晶状体有一带孔的薄膜叫做虹膜，中间的小孔叫做瞳孔．瞳孔的大小可通过肌肉的伸缩自动改变，以控制进入眼睛内光的多少．光线强时，瞳孔变小；光线暗时，瞳孔变大．晶状体和前面的角膜之间充满着无色透明的液体——水样液，晶状体和后面的视网膜之间充满着无色透明的胶状物质——玻璃体．角膜、水样液、晶状体和玻璃体都对光线产生折射，它们的共同作用相当于一个凸透镜，这个凸透镜的前焦点约在角膜前1.5cm处，后焦点约在角膜后2.0cm处．用眼睛观察的物体，距离都大于2倍焦距，所以从物体射进眼睛里的光线经过这个凸透镜折射后，在视网膜上形成倒立、缩小的实像，刺激分布在视网膜上的感光细胞，通过视神经传给大脑，产生视觉，于是我们就看到了物体．
太阳光由红橙黄绿青蓝紫七种颜色的光组成，不同的物体能反射不同的光，所以人眼能看到不同的物体呈现不同的颜色

Answer 4

人眼是通过凸透镜的成像原理来观察周围事物的，物体通过晶状体在视网膜中成像，由于晶状体无色透明，所以可以透过各种色光，而视网膜上有许多视细胞，所以我们可以看见颜色。人眼之所以能看到各种颜色是人的颜色感觉，而这种感觉又总是存在十颜色知觉当中的。颜色和色觉是光波作用厂人的视觉器官以后所产生的一系列复杂的生理和心理现象的综合效应，它涉及到物理学、数学、心理学、生理学、脑补经科学以及人们的艺术观等多领域，而颜色感觉总是包含着色彩的心理作用和生理作用的共同反映。

Answer 5

视网膜：视网膜是视觉接收器的所在，它本身也是一个复杂的神经中心。眼睛的感觉为网膜中的视杆细胞和视锥细胞所致。视杆细胞能够感受弱光的刺激，但不能分辨颜色，视锥细胞在强光下反应灵敏，具有辩别颜色的本领。在中央凹处之内，只有视锥细胞，很少或没有视杆细胞。在网膜边缘，靠近眼球前方各处，有许多视杆细胞，而视锥细胞很少。某些动物（如鸡）因视杆细胞较少，所以在微光下，它们的视觉很差，成为夜盲。也有些动物（如猫和猫头鹰）因视杆细胞很多，所以能在夜间活动。