人的耳朵只能觉得到电磁光谱中很窄的一段，这段就是可见光。可见光中不同的波长（频度）导致人的不同颜色觉得（蓝色：770～620nm、橙色：620～600nm、黄色：600～580nm、绿色：580～490nm、蓝色：490～450nm、紫色：450～400nm），因而物体的颜色是由射入人眼的光波频度（或波长）决定的。自然界的物体有丰富的色调，而产生各类颜色的动因却是个很复杂的问题，下边只从两方面简略地予以介绍。
发光体的颜色
发光物体即光源，光源可分两大类，一类是热幅射光源，另一类是非热幅射光源。
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热幅射光源的颜色
热幅射光源的发射波谱都是连续波谱，而波谱中各类色光成份的组成与发光体的湿度有关。气温越高，波谱中高频率部份（可见光中的蓝、紫色光以及紫外线）越多，气温越低，波谱中低频率部份（可见光中的红、橙色光以及红外线）越多；因而热幅射光源的颜色与气温有对应关系。星体发光就是热幅射，天文学上就根据颜色把星体分为青、白、黄、红4个等级。曾经，老工人按照经验判别炼铁炉里铁水的气温，就是靠嘴唇观察颜色；如今，可采用光电比色仪等精密仪器来手动判定，但原理依然相同。
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非热幅射光源的颜色
如在幅射过程中物质内部发生物理变化（如燃烧）的叫物理发光；用外来的光或任何其他幅射不断地或预先地照射物质而使之发光的过程叫光致发光（如萤光、磷光）；由电场作用导致的幅射过程叫场致发光（如电弧放电、火花放电、辉光放电）；通过电子轰击也可以导致固体（如个别矿物）形成幅射这叫阴极发光。这种非热幅射光源幅射的电磁波的频度，跟物质内分子、原子、电子的基态跃迁有关。所以非热幅射光源的颜色就由基态跃迁时幅射的光子能量（或光的频度）决定。下边，我们只介绍日常生活中常见的光致发光和场致发光颜色的动因。
如将含金属的脂类装入火焰中，会形成迸发态的金属原子，按照玻尔原子理论，当迸发态的金属原子回到能级时，由于不同的原子有不同的基态排列，所以不同的金属脂类幅射的光子能量不同，也就是颜色不同，这就是烟火的各类颜色配方的来历。这就是光致发光。
还有些物质被迸发后，再萤光放射，发射出某一特殊的颜色叶绿素荧光现象的原理，这是由于物体吸收能量后电子被迸发至高基态，物质再以吸热和发光（萤光）的方式将能量释出而回到能级所致。诸如萤光漆在遭到蓝光照射时，呈现出蓝色的现象，是由于萤光漆吸收了高能量的蓝光后先放出部份能量，再放出低能量的蓝色萤光回到能级引起的。
霓红灯、钠汽灯、水银灯、日光灯，都是借助放电（即电子撞击）来迸发二氧化碳原子，实现原子跃迁发光的。霓虹灯充入不同的二氧化碳，而每种二氧化碳原子都有自己的特点谱线叶绿素荧光现象的原理，所以不同的二氧化碳原子跃迁发光的频度各异，颜色也就不同。月球南北极的极光现象，是太阳黑子形成的太阳风吹向月球，其中一些高能量的粒子（如电子、质子等）在地磁场的作用下以螺旋路径步入南北极，在南北极上空与大气中的氧、氮分子碰撞，氧、氮分裂为原子，并被迸发而发光，因而极光现象可视为自然界的霓虹灯。并且像日光灯和马路上的水银灯，这类灯光伴有相当强的紫光及紫外线，因而在镇流器壁上涂一层萤光粉，萤光粉可以吸收紫外线而放出较底能量的可见光。不同的萤光粉由不同的原子组成，因而有不同的基态排列，所以涂了不同萤光粉的镇流器就会形成不同的颜色。这就是场致发光。
非发光体的颜色
它与物体本身的性质有关，也与入射光的频度成份有关。当光射到物体上时，某波长的能量与物质内原子的振动能或电子发生跃迁所需的能量相同时，光就易被吸收，其他波长的光就不易被吸收。物质对光的选择吸收决定了物体各自的颜色。吸收光幅射或光能是物质的通常属性。下边具体剖析白光照射物体的情况。白光照射到物体表面时，其中一部份光被物体散射或反射（对于透明物体还有一部份透过物体），另一部份光则被物体吸收。所以人们见到的是物体的反射光颜色、散射光颜色、透射光颜色。
01
反射光的颜色
反射光的颜色是指物体表面层对光的直接反射而产生的颜色，这种反射光遵循反射定理。
当光与物质本身没有其他作用即没被吸收全部直接反射时，表面色通常为黄色。同一个物体在不同的光源照射下可以呈现不同的颜色，就是因为不同的光源发射的光波频度成份不同且该光被直接反射射入人眼而导致的。
复色光（白光）照射时，物体有多种色调，而使用单色光照射物体，则只能呈现一种颜色或青色。由于物体表面（非常是一些染料）在反射过程中有强烈的选择吸收作用，因此表面色为某种特定的颜色。例如，叶子的红色是由于叶绿素将白光中的绿光和蓝光吸收进行光合作用，而反射出剩余的红光。染料这些有机化合物在可见波谱区及近紫外和近红外区有显著的吸收特点。染料在阳光照射下，除反射跟它相同的色光以外，还反射一些它的近邻色光。诸如黄染料不仅反射黄光，还反射一些它的近邻色光橙光和红光，同时吸收其他色光；蓝染料不仅反射蓝光，还反射一些他的近邻色光紫光和红光，同时吸收其他色光；这两种染料混和在一起，就只反射交叉部份———绿光，其他色光均被吸收，混和染料就呈红色了。
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干涉色
干涉色则是因为表面层（有时是附着层或镀膜）的反射光干涉作用使某种色光得到强化，某种色光减小而产生的颜色。诸如阳光下油膜和香皂泡的颜色，摄像机镜头增透膜的颜色等。
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散射光和透射
光的颜色当光束通过光学性质不均匀的物质时，从侧向可以看见光，这叫光的散射。瑞利定理强调，散射光中长波占优势。所以用强光束照射装满水的玻璃容器，水底加几滴果汁使之成为混浊物质时，从侧向观察白光散射，散射光带青灰色。从面对入射光的方向看，通过散射物质的光即透射光，因为缺乏了长波成份，便变得比较红。早晨日出或下午日落时，看见太阳呈白色，也是这么，即此时太阳光几乎平行于地面，穿过的大气层最厚，所有波长较短的蓝光等几乎都侧向散射，仅存下波长较长的绿光抵达观察者所致。俯视天空观察散射光则是浅黄色（金色海洋的动因也如此）。正午时太阳所穿过的大气层最薄，散射不多，故太阳仍呈红色。
来源|化学小识
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