1樓：宮非
2020-05-15
超微顆粒適用小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應及巨集觀量子隧道效應等，導致奈米微粒的熱、磁、光和表面穩定性等不同於常規粒子。與大塊材料相比，奈米微粒的吸收帶普遍存在「藍移，blueshift」現象，即吸收帶移向短波長方向。但是也有研究表明，奈米粒子表面經化學修飾後，粒子周圍的介質可以強烈地影響其光學性質，表現為吸收光譜產生紅移或藍移。
實驗證明，Cds 奈米微粒的光吸收邊有明顯的藍移， 奈米微粒吸收邊出現較大幅度的「紅移，redshift」。按照題意來看是「紅移」了，代表譜線朝紅色方向移動，即波長增加、頻率降低。
眼睛所看到的色彩，有可能某單一色光產生的色彩在視覺上和另兩個色光產生的色彩相同，這稱為「配色，color match」，例如在波長650nm 的光和波長515nm 的光，以某種比例混合搭配，在視覺上將會和在波長570nm 的光看來是相同的顏色，其數學關係可以表示如下：
此方程式的意義是，在顏色上，r 強度的650nm 光混合g 強度的515nm 光和y 強度的570nm 光相匹配，也就是說，r 強度的650nm 光與g 強度的 515nm 光混合，其給予視覺上的色彩和亮度，和 y 強度的570nm 光給予的色彩和亮度是相同的。因此色彩（或色變）可由不同色光經過適當比例混合而成，因為三原光為紅、綠、藍，所以由適當比例的三原光可以組成所需的顏色，再將此三原光加以正規化，可以得到所謂的色座標（x, y, z），其數學關係如下：
其中，X，Y，Z 稱為主原色光（primaries），分別為各色光在眼睛中反應的強度。X 代表紅色光，Y 代表綠色光，Z 代表藍色光；X，Y，Z 可由起下的式子計算而得：
其中， 為眼睛對三原色光的反應光譜，如圖 1 所示， 為光源之發光光譜，T(λ) 為物體之反射或穿透光譜。從方程式(2a)～(2c) 可以看出x + y + z =1，所以一旦知道了 x 和 y，就可以得到z 的值，所以色座標只需標示（x, y）即可，由（x, y）座標可決定色彩位置，如圖1 所示，稱為「CIE 色座標圖」。圖一中之邊界為單一波長光所顯示的顏色之軌跡，而圖中也顯示一例，由經過DGPD(c) 之線表示，此線中任一點的顏色，可以由此線與邊界軌跡交會點D 和 D(c) 所代表的單波長光，以線性相加混合而成。
圖 1 .色座標圖：由(x，y)座標可決定色彩位置。圖中經過 DGPD(c) 之線表示，G 點的顏色可以由此線與邊界軌跡交會點 D 和 D(c) 所代表的單波長光混合而成。
各顏色所對應的色座標如所示，例如白色之色座標約為（0.34, 0.33），因此，z=0.
33，亦即白色光為三個主原色光以相同的比例混合而成。在此色座標上，當x>0.6，則為紅色，若y>0.
6，則為綠色；而x<0.2 以及y<0.2，亦即z>0.
6，則為藍色。人類的感光細胞（視錐細胞）只有三類，使得視覺可以透過三個主原色光就可以呈現出彩色的情形，這使得顯示器的彩色特性能夠用簡單的數學計算來模擬。
圖 2. CIE 色座標圖。
圖3 中A 點的色座標是（0.16, 0.02），是由波長為440nm 之光所產生；B 點的色座標是 (0.
075, 0.83)，由波長為520nm 之光所產生；C 點的色座標是 (0.705, 0.
29)，由波長為630nm 之光所產生。其中的一點D，其顏色為紫粉紅色，色座標是（0.4, 0.
2），D 點可以透過A、B、C 三種波長之光來組合而成。其關係式如下 :
(0.4, 0.2) = a (0.16, 0.02) + b (0.075, 0.83) + c (0.705, 0.29)
因此0.4 = 0.16a + 0.075b +0.705c --- (4a)
0.2 = 0.02a + 0.83b + 0.29c --- (4b)
其中，色座標只有x 和y，但z 可由1-x-y 而得到，所以還有第三條方程式：
(1-0.4-0.2) = a (1-0.16-0.02) + b (1-0.075-0.83) + c (1-0.705-0.29) --- (4c)
圖 3. ABC 三角形內之顏色可以由 A、B、C 三種波長之光，藉由配色達到。
解前面的三條方程式，我們得到a=0.496，b=0.05，c=0.
454，這代表波長為 440nm 之光的亮度和另兩個波長520nm 和波長為630nm 之光的亮度，其比例為0.496：0.
05：0.454。
D 點的顏色也可以用另外三種波長之光來配色，如圖3 所示，A 點的色座標是（0.125, 0.06），是由波長為470nm 之光所產生；B 點的色座標是（0.
15, 0.8），由波長為530nm 之光所產生；C 點的色座標是（0.73, 0.
27），由波長為680nm 之光所產生；透過前面的程式可以重新算得a，b 和c。因為x+y+z=1，所以無論用那三種色光來進行配色，這三種色光之比例常數，一定會滿足 a+b+c=1。
而發生藍移的主要原因有二，一是「量子尺寸效應」，由於顆粒尺寸下降，能隙變寬，導致光吸收帶移向短波方向，Ball 等解釋為已被電子佔據分子軌道與未被佔據分子軌道能級之間寬度（能隙），隨顆粒直徑變小而增大的結果。二是「表面效應」，由於奈米粒子顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，晶格常數變小，鍵長的縮短導致奈米粒子的本徵振動頻率增大，結果使光吸收帶移向了高波數。至於發生紅移的原因是由於光吸收帶的位置，是由影響峰位的藍移因素共同作用的結果，若前者的影響大於後者，則發生藍移，反之，發生紅移。
而奈米NiO 中出現的光吸收帶的紅移是由於粒徑減小時，紅移因素大於藍移因素所致。分類：
科普>>
化學>>有機
2樓：趙泠
同一種物質的不同粒徑奈米膠體可以使光波發生不同的反射、折射、衍射或干涉而產生不同的顏色，不但可以與粉末的顏色不同，改變粒徑還可以改變顏色。紅色一般是粒徑小，可以試試加大或弄點讓它們稍微聚集的成分看看。
也有靠這種變色來測雜質之類的設計，可以考慮看看。
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