顆粒度對粉末顏色的影響

趙雨 陳東生 洪強 丁胡葦航

摘 要：借助不同孔目的篩子，我們得到了不同顆粒度的黃豆粉末。然后借助相機及Photoshop分析了不同顆粒度的黃豆各自的色值（RGB）。隨著顆粒直徑的減小，R值增大，且RGB中R值最大，說明顆粒對紅光的吸收減少。所以我們看到隨著顆粒增加，其呈現的顏色也逐漸變亮。同時，顆粒度增加，樣品的R、G與B之間的差值變小，粉末的顏色也由黃變白。

關鍵詞：顆粒度;色值;亮度

中圖分類號：O4-34? ?文獻標識碼：A

Absract：By using sieve with different holes，we got the soybean powder of different granularity. The samples’ respective（RGB）color values were analyzed with the help of a camera and Photoshop. With the decrease of the grain diameter，R value increases，and the R value of was the largest，showing the particles to the absorption of red light. When the granularity increases，its present color also gradually becomes brighter. At the same time，as the granularity increases，the difference between the sample of R，G and B values becomes smaller，the color also changes from yellow to white powder.

Key words：Granularity;tone;light intensity

物質顯色主要是由于可見光作用到物質上時物質對可見光產生選擇性的吸收、反射、透射、折射、散射的結果。在可見光范圍，波長λ為 400-730nm（相當于波數為 25000cm -1 - 13800cm -1，能量E 相當于 3.10eV- 1.71eV）。若選擇性地吸收部分可見光后，它就會呈現出與之互補的可見光部分的顏色[1]。即使是同一種物質，如果其結構特征不一樣，也會在同樣的條件下顯示出不同的顏色。比如同樣是水，液態水、冰與雪花就會顯示出不同的顏色特征。本實驗我們選取黃豆，研究不同顆粒度對其最后的顏色特征會有何影響。

1.1 實驗器材及材料

黃豆，小型研磨機，小刷子，照相機，15目、20目、50目、100目的篩子各一個。

1.2實驗過程

1.將適量曬干的黃豆放入研磨機粉碎（手動控制粉碎程度）。

2.將粉碎的黃豆倒進15目的篩子，然后將20目、50目，100目的篩子依次重疊于15目篩子下方。

3將三個篩子同時用均勻力度搖動，直到三個篩子中的黃豆粉末數量沒有明顯變化。

4將分離的粉末倒在白紙上，用小刷子刷下殘留在篩子上的粉末。

5用相機分別拍照取樣，用作對比。

6用Photoshop分析試驗所得照片，得出圖片的RGB值。

2 實驗數據及分析

2.1樣品研磨后的外觀圖

圖1是黃豆研磨分樣樣品圖。由圖可見，隨著黃豆顆粒度的增加，其外觀顏色更加均勻，亮度增加，顏色趨向于白色。

2.2經過Photoshop分析圖片后得到的RGB值

RGB色彩模式是工業界的一種顏色標準，是通過對紅（R）、綠（G）、藍（B）三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代表紅、綠、藍三個通道的顏色，這個標準幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運用最廣的顏色系統之一。RGB范圍（0-255）。本實驗中不同顆粒度的黃豆其RGB值見表1。

由圖2可知，隨著黃豆顆粒度的增大，其R、G、B值均增大，所以樣品的亮度也增強。但樣品的R、G、B之間的差值隨著顆粒度的增加而減小。這樣樣品的外觀就會發生變化，如圖1所示。當篩目大于100時，RGB值之間的差別明顯減小，外觀顯示偏向白色。

RGB值越大表示顏色的明亮度越高，越接近白色，從表中可知粉末顆粒直徑越小，顏色越淡，越接近白色。我們看到的顏色變化與光譜吸收及其反射散射都有關系。當顆粒直徑越大，對應吸收峰的峰位呈現長波段紅移的趨勢，吸收峰的極值波長隨粒子直徑的變化大體呈線性。由圖2可以看出隨著顆粒直徑的減小R值增大，且RGB中R值最大，說明顆粒對紅光的吸收減少，所以我們看到隨著顆粒直徑逐漸減小，其呈現的顏色也逐漸變亮。同時，顆粒直徑變小之后，光子經過多次碰撞后反射的光更多，我們看到的粉末的顏色也就越明亮。不同的物質自己的分子結構不同也將導致不同的顏色[2]，[3]。

3 結論

本文實驗探測了不同顆粒度的黃豆RGB值的區別與變化，發現了隨著顆粒度的增加亮度變大，顏色由黃變白的機理，即隨著顆粒度的增大，樣品的R、G與B色值的差值變小。對于其它物質的顏色變化機制研究有一定的借鑒價值。

參考文獻

[1] 范晉華，李改仙.淺談無機化合物的顏色[J].晉中師專學報，1998（01）：13-15.

[2] 李秀燕，楊志林，周海光.金納米球吸收光譜特性研究——尺寸對納米粒子吸收光譜的影響[J].漳州師范學院學報（自然科學版），2004（02）：31-34.

[3] Yuguang Sun and Younan Xia，Shape-Controlled Synthesis of Gold and SilverNanpoarticles [J].Science，2002（4）：30-36.