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真空可见光的波长范围大概是 380nm~750nm,这个范围的上下限是如何给出的? 第1页

  

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首先说结论:可见光大概是400-780 nm左右(不过人的可见范围略有不同)。但是为啥还能看到355/808 nm激光器发出的光呢?以我多年使用激光的经验,你看到的光并不是那个波长的光——很可能是单光子荧光或者双光子荧光过程,或者是激光器本身频谱很宽所致。

  1. 不同人的可见光范围略有不同

记得我当普通化学实验课助教时,有个关于焰色反应的实验。在这个实验中,会人手一台简易的光谱仪,学生可以用肉眼看到焰色反应的光被分成几条线。其中有个元素就有一条线在紫光区域,很接近紫外了。在上课前的助教培训中,老师就告诉我们,这条线并不是所有人都能看得到的,因为每个人的可见光区域都略有不同,就有部分人会看不到这条紫线,这是正常的。

我当时努力去看,勉强能看到很弱的一条紫色的线;当时的确有1/3左右的助教看不到那条线。

到了学生实验那天,的确也有不少学生看不到那条线,并且也都如实填写了(因为我已经告诉他们那条紫色的线不是所有人都能看到的,看不到就如实填写不会扣分)。

所以由此可见,哪怕不同的人,所能看到的光谱范围也不尽相同。所以一般可见光范围都是说个大概。比如维基百科中就是这样写的:

人眼可以感受到的波长范围一般是落在360 - 400 nm~760 - 830 nm。

2. 对于超快激光器,由于不确定性关系,光谱很宽,所以常常会有部分在可见光区域。

对于超快激光,由于不确定性关系 ,其在频域通常是很宽的。

(实际上由于不确定性关系导致的量子涨落,甚至还能使得真空可以传播声波 为什么声音不能通过真空传播?

比如下面就是我测量的我们实验室激光器的光谱。其中心在800 nm左右,但是实际上从760-830 nm都是有能量的。

那么有没有可能这些光实际上都是可见的呢?这样说吧,我们的激光能量有8W,照在纸片上虽然能用肉眼看得见,但一点儿也不刺眼。我曾用另一台Pharos激光生成过515 nm的绿光,虽然能量低到只有0.1W以下,但是照在纸片上那个强度相当刺眼,让人根本不想去看那张纸。

由此可见,这8W,中心在800 nm的光,很大一部分都并不是可见的。

3. 在激光器中,由于激光一般本身能量很高,你所看到的颜色并不一定是激光本身的颜色

另外,当我们将这800 nm的激光照到名片上时,强度明显比照在一般的纸上要强,而且这时光斑还略带蓝色。这是因为相比于一般的纸张,名片上含有一些染料分子。这些分子在高强度的激光下被激发,很容易会发生双分子荧光过程,从而释放出一些可见光,所以我们会看到名片上的光斑更亮而且略带蓝色。普通纸张上也可能会发生这样的过程,但是相比于名片会弱得多,这也是为什么很多时候我们都用名片来track激光。如果你们实验室还生成过很强的近红外——比如1200 nm左右,你在名片或者纸张上还能看到绿光——这很可能是三光子甚至更多光子的过程了。

至于355 nm的激光,很可能在名片或者纸张上发生单光子荧光过程。单分子荧光过程,释放的光子能量会比入射光低,所以紫外或者紫光就会红移,这也很可能为何你会看到光斑是蓝色的。

Thorlabs的近红外观察片就是相似的原理,让你可以看到近红外光的位置,哪怕该近红外光并不是很强。




  

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