How big is 紅光波長?
750 nanomètres!
紅光是人眼能看見的光線中，波長最長的顏色。這裡展示的紅光波長為750奈米，是可見光範圍末端的深紅色。一奈米是一公尺的十億分之一。
波長
光以波的形式傳播。波長是一個波峰到下一個波峰之間的距離，每種顏色的光波長都不一樣。紫光的波長是人眼可見光中最短的，紅光則最長。橙光的波長大約是620奈米，一般的紅光大約是680奈米。
可見光範圍的邊界並不明確。NASA給出的範圍大約是380到700奈米，一本廣泛使用的物理教科書則給出400到750奈米。負責制定照明標準的國際照明委員會指出，上限介於760到830奈米之間。實際落在哪裡，取決於進入眼睛的光量，以及個人差異。
這裡展示的750奈米紅光，落在教科書範圍的長波末端，並超出了NASA給出的範圍。光速大約是每秒30萬公里，因此這種紅光每秒大約有400兆個波峰通過任一點，這個數字稱為光的頻率。
大小比較
- 把大約110到130個這種紅光的波長首尾相接，長度就相當於一根人類頭髮的寬度，頭髮寬度大約是80到100微米。一微米是一公尺的百萬分之一。
- 位於彩虹另一端的紫光，波長大約是400奈米。這種紅光的波長幾乎是紫光的兩倍。
- 如果把這種紅光的一個波長放大到網球的大小，也就是直徑大約6.7公分，人類頭髮的寬度大約會有7到9公尺。
- 一張紙大約厚0.1公釐，相當於大約130個這種光的波長。
眼睛如何看見紅色
顏色是由眼睛中稱為視錐細胞的細胞偵測的。人類有三種視錐細胞，分別稱為紅色、綠色和藍色視錐細胞，不過這些名稱和它們各自偵測範圍的中心波長並不完全吻合。紅色視錐細胞對大約500到700奈米的波長有反應，綠色視錐細胞對450到630奈米有反應，藍色視錐細胞則對400到500奈米有反應。
波長750奈米的深紅色，已經接近人類視覺的邊緣。其他動物看到的顏色則不太一樣。除了靈長類以外，大多數哺乳類只有兩種視錐細胞。例如，狗能看到藍色和黃色，卻分不清紅色和綠色。
夕陽為什麼是紅色的
陽光包含彩虹的所有顏色。陽光穿過大氣時，空氣中的氣體分子對波長較短的藍光散射的程度，比對紅光更大。這些從四面八方散射而來的藍光，就是天空看起來是藍色的原因。
當太陽接近地平線時，陽光必須穿過更厚的大氣層才能到達地面。這時更多的藍光被散射掉，能直接穿透過來的大多是紅光和黃光。空氣中的塵埃和其他微粒也會散射藍光，讓夕陽的顏色顯得更紅。
參考資料
- Visible Light. NASA Science, 2010.
- The Electromagnetic Spectrum. In College Physics 2e. OpenStax, 2022.
- The Electromagnetic Spectrum. In Physics. OpenStax, 2020.
- Visible radiation (term 17-21-003). International Lighting Vocabulary, CIE, 2020.
- Color and Light. Optical Society of America.
- Why Is the Sky Blue?. NASA Space Place.
- Speed of light in vacuum. NIST CODATA.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
- Rules of Tennis 2026. International Tennis Federation, 2026.