2020年高中语文暑假科技文阅读之探索宇宙为什么没有绿色的星星素材.doc

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为什么没有绿色的星星我们的星空是五颜六色的，冬夜，猎户座有深红色的参宿四、蓝色的参宿七，御夫座则有黄色的五车二；夏夜，天琴座有蓝宝石一样的织女星，而天蝎座有橙红色的心宿二。虽然大多数恒星看起来是白色的，不过最亮的恒星们都能看出颜色来，有红色、橙色、黄色、蓝色的，几乎包括了彩虹的全部颜色，可是唯独缺少了绿色。这是为什么呢？恒星的颜色从哪里来要回答这个问题，先让我们看看恒星是怎样发光的。设想加热一根铁丝，随着温度的升高，铁丝会开始发光。由红色，逐渐变为黄色，最后成为蓝白色，直到熔化。为什么铁丝会发光呢，其实任何温度在绝对零度以上的物体都会发出电磁波来。低温的物体发出的是无线电波，温度高的才会发出可见光，而温度非常高的还会发出紫外线或者x射线。恒星之所以会发光就是因为它们都是炽热的气体球，发出的也就是这样的热辐射。要注意的是，物体热辐射发出的光并不是个单一波长，而是在很宽的波长范围内。如果用一台仪器测量物体发出不同波长光的强度，那么可以得到一个被称为黑体谱的曲线。这是一条钟形的曲线，曲线的最高处也就是峰值，代表了辐射最强的波段。这条曲线不是对称的，一般在短波一边比较陡峭，而在长波一端比较平缓。对于不同温度的物体，辐射最强的波长是不同的，温度越高，辐射越强，波长也就越短，辐射的能量也就集中在短波波段。比如温度较低的物体发出的红色光最强，而温度比较高的物体蓝色光最强。比如4500K的物体发出光的峰值是橙色的，加热到6000K（大概就是太阳表面的温度）峰值成为蓝绿色，继续加热峰值颜色就更加偏向蓝色。其实最热的恒星发出的光峰值就在紫外波段，也就是说辐射的能量更多集中在紫外波段，而不是可见光波段。到这里你可能会有疑问了，太阳发光的峰值颜色是蓝绿色，可是太阳看起来怎么也不像是蓝绿色啊？这是因为，虽然太阳发出的光中蓝绿色光是最强的，可是它还在发出其他颜色的光，各种光混合在一起，结果看起来就是白色了。也许有人会说太阳是黄色的，其实并不正确。如果真是那样的话，云会是黄色，雪也应该是黄色的了，事实上太阳就是白色。人眼如何感觉颜色太阳虽然不是绿色的，我们能不能“调整”恒星的温度改变它发出的光，找到一个绿色的恒星呢？还是不能，温度高的恒星会显示蓝色，温度低的恒星会偏向红色，我们就是不会看到绿色的星星。之所以会这样，就不单是恒星发光的问题了，而是和我们自身眼睛有关。人眼之所以会看到光，是因为视网膜上有两种感光细胞，视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞感光更灵敏，不过不能感受颜色，而视锥细胞虽然不能感受太弱的光，不过可以感受颜色。视锥细胞分为三种，分别对红、绿、蓝色的光敏感。当光进入人的眼睛，视锥细胞被会触发产生神经信号，也就让人产生了色觉。比如一束红光进入眼睛，负责红色的视锥细胞就受到刺激产生了信号，而蓝色和绿色视锥细胞则完全不为所动。同样，蓝色光进入眼睛，负责蓝色的视锥细胞产生信号，而红色和绿色的视锥细胞则没有反应。难寻绿色恒星现实中的光源包括恒星，发出的当然不仅是红绿蓝这三种光，所以会引起所有颜色视锥细胞的反应。一般来说，自然界的七彩依次为红橙黄绿青蓝紫，波长也依次越来越短。其中红、绿、蓝对应着人的三种视锥细胞。当恒星温度不高的时候，它发出的光峰值偏向红色和我们看不到的红外线，这时它发出的绿色光较弱，蓝色就更弱了。反映到人的眼睛里，主要是感受红色光的视锥细胞产生反应，所以看起来就是红色。如果恒星温度逐渐升高，绿色光也逐渐加强，人们就会看到恒星呈现橙色或者黄色。等温度进一步升高时，绿色光和蓝色光都加强了，也就是说，当恒星发出绿色光最强时，红色和蓝色光也不弱，这时恒星看起来就成了白色。当温度再升高时，发光的峰值偏向蓝色，我们看到的恒星就变成青色，温度更高的时候，恒星在我们眼中就是蓝色的了。总之随温度不同恒星可以是红色、橙色、黄色、白色、青色、蓝色，不过绝对不会出现绿色。是恒星发光的方式和人眼色觉共同决定了天空中没有绿色的星。不过也没必要因为天空中缺少一种颜色而失望。虽然没有绿色的恒星，但这并不意味着天空中没有绿色的天体。有些低密度的星云发光的方式和恒星完全不同，它们发出的不是波段很宽的热辐射，而是荧光辐射，会发出绿色的单色光，星云看起来自然就是绿色。还有某些炽热的星际气体如果含有氧元素，就会发出特有的绿色光，虽然这时还有一部分红色的光发出，不过也不同于恒星的各种波长光都有的连续辐射，看上去依然是绿色。