一些液体的颜色显然取决于你看到的量。根据最近在《自然科学》(Die Naturwissenschaften)在线版上发表的一项研究,这些液体的颜色也受到我们眼睛感知颜色的方式的影响。
这项在斯洛文尼亚卢布尔雅那大学进行的研究旨在回答一个长期存在的问题,即为什么在东欧传统上用作沙拉酱的南瓜籽油在瓶子里看起来是红色的,但在盘子里却是绿色的。答案是,这与你看到的油量有关,或者换句话说,与油的深度有关。“当油层厚度小于0.7毫米时,”该研究指出,“油呈现亮绿色,而当油层厚度大于此值时,则呈现亮红色。”
研究人员对这一发现感到惊讶,因为在颜色的三个特征中,饱和度和亮度(即颜色的深浅或鲜艳程度)通常由油漆等液体的厚度和浓度决定,而色调(例如,决定颜色看起来是蓝色还是绿色)则由液体的材料特性决定。例如,血液是红色的,因为它含有血红蛋白,虽然它可能是深红色的(如果它是纯的)或淡红色的(用水稀释),但它永远不会是绿色的。
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白光由对应不同波长的不同颜色组成。当白光穿过南瓜籽油时,除了 520 纳米(绿色)附近的大范围波长和 650 纳米(红色)附近的较窄范围波长之外,所有颜色都被吸收。但它吸收绿色的能力也比红色强,这意味着红色更亮,尽管出来的红色波长较少。
当光线穿过薄薄的油层时,绿色附近的更宽波长范围会被放过,但红色和绿色的强度都只有轻微减弱,因为光的吸收随着油层厚度的增加而增加。再加上我们眼睛对绿色更高的敏感度(也就是说,我们感觉绿色比同样亮度的红色更亮),我们不仅看到更多的绿色波长(由于油的原因),而且它们看起来也更亮。因此,油看起来是绿色的。
另一方面,当光线穿过厚厚的油层时,仍然会透射出比红色更多的绿色波长,但绿色的强度比红色下降得更多,因此它更暗。即使我们眼睛对绿色更高的敏感度也无法增加其明显的亮度以匹配红色,因此油看起来是红色的。
这种二色性,在南瓜籽油以及化合物溴酚蓝中观察到,与其他依赖于厚度的着色(如肥皂泡和水上的油膜)非常不同。后一种现象是光干涉的结果,导致颜色根据视角而变化。