颜色

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May 21, 2022

颜色,颜色(颜色,文化语言:颜色棕色)或颜色(文化语言:浅棕色)是指根据色觉感受的光的频率(或波长)差异而不同感知的颜色。它还指给不同颜色的名称,例如棕色和赤褐色。另一方面,用颜色绘制物体的行为称为绘画。

主要属性

特定颜色的主要属性包括色调、饱和度和亮度。颜色与光的波长密切相关。饱和度是光线锐度的指标。亮度是表示光的亮度的指标。

物质的颜色

如果你数一数身边无色的东西,比如空气、水、玻璃等等,你会发现其实并不多。可以毫不夸张地说,我们周围没有没有颜色的东西,所以用各种自然或人造的颜色来装饰它。最初,颜色是自然的,与自然现象有关。我们通常使用的原色和自然色这两个词支持这一点。然而,今天,色彩世界是通过使用各种染料或颜料通过绘画或印刷自由地为材料着色来人为操纵的。人类从自然界中学习着色的魔力,并用它来丰富他们的生活。那魔法的来源是什么?事实上,如果从分子层面考察颜色出现的原因,就会发现颜色是通过控制构成分子的原子的键合力而产生的。

10色轮

自然界中的颜料

天然色素可分为类胡萝卜素色素、醌色素、靛蓝色素、嘧啶衍生物、聚吡啉色素、花青素色素、黄酮色素等几种。

花青素色素

花的颜色,尤其是蓝色、红色、紫色或果实的颜色,通常是花青素色素。另一个有趣的事实是这些颜料可以通过它们的 pH 值来区分。例如,酸性时呈红色,中性时呈紫色,碱性时呈蓝色。然而,由于细胞内的pH值在3.5到5.5之间,没有碱度的迹象,所以没有看到与体外相同的变化。菊花的蓝体据说是一种主要由花青素分子和金属原子组成的有机金属络合物。

黄酮色素

它是一种广泛存在于植物中的黄色色素,也包含在报春花和其他花卉、柑橘类水果和蔬菜中。这种色素具有[图]-1所示的分子骨架,以糖苷或单宁酸酯的形式存在,糖类与之结合。

类胡萝卜素色素

胡萝卜和西红柿的红色素,它是一种具有长不饱和键的分子。它的结构与作为香油成分的萜烯和维生素 A 非常相似。事实上,胡萝卜素是一种类胡萝卜素,在动物体内会转化为维生素A。众所周知,β-胡萝卜素,一种胡萝卜素,在氧化时闻起来像紫罗兰。知道植物产生的具有相似结构的物质各自扮演着不同的角色,例如香味、颜色和维生素成分,这是非常有趣的。上面提到的一些天然色素,分子中都有不饱和键相连,可见它们与后面提到的显色原子配合得很好。

电磁

光与色

颜色或光是一种电磁波,本质上与无线电或电视无线电波或 X 射线和伽马射线相同。人类的色觉只能检测到特定区域的光,这是一种具有广泛光谱的电磁波。这称为可见光。根据每个波长范围,它被感知为红色、黄色和蓝色等颜色的刺激。眼睛通过视网膜中的视杆和视锥细胞感知颜色。眼睛中有三种类型的视锥细胞,它们对不同的光线反应更好。这些视锥细胞分别对橙黄色、绿色和蓝色波长的反应最好,并且每个视锥细胞通过分泌视蛋白(一种蛋白质)达到反应程度来刺激视神经。这是三基色的生理基础,色彩的特征之一。

电磁波的能量和物质

波长越短,能量越大。首先,在波长较长的红外区,能量种类繁多,从整个分子的动能对应的能量到一个原子或原子团的振动能对应的能量。分子的一部分。因此,当物质受到红外线照射时,分子会移动得更快或被连接原子与原子的键吸收。另一方面,对于任何分子,OH基团吸收的波长或O=C键吸收的波长通常是确定的,因此通过检查吸收光谱,可以知道分子中包含哪些基团。其次,8000 Å以下的紫外区能量对应于原子核周围电子的能态,对应于电子从某种稳定态转移到激发态时的能量差。因此,当接收到该区域的电磁波时,电子会吸收能量并成为激发态。另一方面,当它在稳定状态下停止时,会以电磁波的形式释放出额外的能量。另一方面,短波长的X射线或α射线具有高能量,特别是伽马射线等具有足以破坏原子核本身的高能量。

有色和无色物质的区别

电磁波的能量被各个地方的分子吸收。其中,吸收部分可见光的材料呈现有色。然而,光的波长的哪一部分被吸收是由分子中电子的状态决定的。即,为了激发强束缚电子,需要短波长光的能量,例如紫外光。另一方面,分子中容易移动的电子被可见光波长的能量激发。换句话说,由于大多数有机材料如碳氢化合物和碳水化合物具有很强的电子结合力,因此电子仅在 4,000 Å 或更小的紫外光下被激发。所有低能量的可见光都被透射或反射。因此,许多事物被认为是无色的。另一方面,其他有色物质具有电子状态,在这种状态下,它们的分子很容易吸收可见光。

变色的原因

众所周知,吸收光的波长会变为电子状态。这一原理的一个巧妙应用是化学实验中使用的酸/碱指示剂。以指标颜色的变化为例,我们将更详细地解释颜色对象的原因。有从南美洲石蕊苔藓中提取的各种色素(石蕊试液)和用作指示剂的酚酞。酚酞分子如(图2)所示,由邻苯二甲酸酐和苯酚合成。它本身是无色的,但当它变成微碱性时,它会呈现出鲜红色。此时OH基团之一与碱反应变成-ONa等,一个变成=O。此外,与中心碳和氧键合的羧基变成-COONa和盐,并被分离。让我们比较一下酚酞分子在碱性溶液和酸性或中性溶液中的电子状态。在酸性或中性的情况下,三个苯环相互独立,因此电子旋转的范围也被限制在苯环内。另一方面,在碱性情况下,电子通过中心碳和苯环之间的双键扩散到整个分子中。也就是说,电子处于松耦合状态。因此,电子很容易被激发,当波长为中性或酸性时,吸收的波长在紫外区之外,在可见光部分约 5,500 Å 处达到峰值。因此,酚酞呈红色。

显色与原子的关系

一般情况下,如果分子中存在长的不饱和键,则电子自由移动的空间变大,吸收波长向波长较长的方向滑出。我们以(CH=CH)n为例,看看一系列化合物的颜色是如何变化的。当n(指(CH=CH)n中的n)为1~2时,为无色分子,即在紫外区具有吸收区的分子。但随着n的增加,如3、4、5,黄色→橙色,7-11,蓝色→蓝紫色,50以上,绿黑色。从同样的原理也可以理解,碳氢化合物中没有不饱和键的石蜡或石油是无色的,如一系列例示的化合物,只有不饱和键的石墨呈深黑色。此外,一些有机物除碳、氢外,还含有氧、氮、硫等元素。即使在同一个不饱和键中,当涉及到碳以外的元素时,状态也不同。因此,分子的颜色根据分子中不饱和键的存在与否以及不饱和键的类型而变化。这种与显色相关的键称为“发色团”,每个都有一个特殊的名称。此外,如果将 -NR2、-NHR、-NH2、-OH 或 -OCH3 等原子团与发色团结合,则颜色显示效果很好。

三基色

三基色和颜色的混合

三基色是加减混合的基本色。根据每种混合方法,其他颜色以三基色的适当比例表示。三基色加法混合 三基色减法混合

种类

一起看

可见光色轮三基色网色RGB CMYK

脚注

外部链接

Saekdong 韩国颜色标准信息 国家标准认证综合信息中心 Naver Cast - 颜色的来源是什么?按语言划分的颜色名称意识图