1.眼睛看到颜色的过程和范围

珠宝玉石的颜色是人的眼睛对一定能量光波照射到珠宝玉石后，视觉感受到的是珠宝玉石选择性地吸收光波中某些波长所对应颜色的补色，其过程模拟如图2-5所示。但人的眼睛能看到的颜色范围是有限的，其可识别的光波波长范围为380～760nm，即红色—紫色；大于760nm的光波为红外区，小于380nm的光波为紫外区，人眼都看不见。

图2-5　眼睛看到珠宝玉石颜色的过程示意图

（张蓓莉，2006^[1]）

2.光与光波

从光源发射出来的光都是具有能量的，光的能量被一种称为光子的微粒携带着，光子携带着一定的能量传导到人的眼睛里，如果光子的能量在可见光范围内，就可以在人的眼睛中形成感觉上的颜色。

光子具有两重性，它既具有粒子的行为，又具有波的行为。这种波的行为就像石子投入沉静的池塘中所产生的水波一样，会产生一定频率的振动，同时又有相应的波长。

（1）波长：光波在完成1个整周振动期间所走过的距离。波长越短，能量越大。

（2）频率：在1s内振动的次数。频率越高，能量越大。

（3）光子的能量：光子的能量范围相当大，它可以从非常长的无线电波光子变化到非常短的γ射线光子，其能量变化范围从不到10-11eV（1eV=1.602 189×10-19J）延伸到108e V以上。

3.可见光与颜色(www.daowen.com)

在电磁辐射的整个光谱中，人的眼睛只能感觉到非常狭窄的一小段（图2-6）。这一小段光谱的波长为380～760nm，能量约为1.7～3.1e V，称为可见光谱。不同波长的可见光谱，具有不同的能量与不同的颜色。

图2-6　电磁波谱示意图

（张蓓莉，2006）

不同波长可见光的颜色、能量以及与颜色的补色之间的相互关系可以总结为下列波长-颜色-能量-补色关系表（表2-1）。

表2-1　波长-光谱色-补色-能量关系表

4.白光含7种单色光的实验验证以及颜色的特点与表述

牛顿是第一位阐明白光由7种单色光组成的科学家，并用7种颜色（红、橙、黄、绿、蓝、青、紫）来表达这7种单色光。他的实验是用一块三角棱分光镜让白光通过，白光分解为7种肉眼可见的单色光；如果让这7种单色光再通过另一块三角棱分光镜，它们会聚合到一起又形成白光（图2-7）。由此证明，白光确实是多种单色光的混合物。为了说明白光的光谱色以及它们之间的关系，牛顿用彩轮圆盘来加以形象表示（图2-8）：白色位于彩轮的中心，相互成对角的颜色可以称为互补色^[2]，简称补色。