不是顏色越淺越?jīng)隹炫?
熱!熱!熱!隨著三伏天的臨近,每個(gè)在戶外停留的人們都有了被夏日“灼燒”的痛感。
伏天出行,大部分人搭配衣服時(shí)更在意款式是否漂亮,對(duì)于衣服的顏色、尺寸未必會(huì)那么在意。事實(shí)上,為了在夏日出行使得身體感到更涼爽一些,應(yīng)該注意一下穿著衣服的顏色。這不是空談,其理論依據(jù)來自于物理學(xué)中的黑體輻射定
“黑體輻射”是什么鬼?
所謂的黑體就是外界的電磁波射到該黑體上時(shí),電磁波會(huì)被完全吸收,一點(diǎn)也不會(huì)反射。黑體就是這么任性,但是實(shí)際上,黑體只是被假想出來的一種物理模型,它在現(xiàn)實(shí)生活中是不存在的,我們可以把一個(gè)開有小孔的空腔近似看作黑體,因?yàn)楫?dāng)電磁波射進(jìn)去之后會(huì)在空腔內(nèi)部經(jīng)過多次吸收和反射,最后基本不會(huì)出來。[1]
早在19世紀(jì)末,聰明的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家就從實(shí)驗(yàn)室測(cè)量出了不同溫度的黑體輻射,按波長分布的圖像。1900年,德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說,認(rèn)為能量是一份一份的,不連續(xù)的,從而從理論上找到了黑體輻射分布的數(shù)學(xué)表達(dá)式。理論和實(shí)驗(yàn)均表明,黑體輻射光譜滿足一定波長的分布,其分布大致如下圖:
從上圖中不難看出,在可見光區(qū)域,黑體輻射的能力最強(qiáng),最集中,其次是紅外區(qū),紫外區(qū)排在最后。那么,如何利用黑體輻射定律來決定我們夏季出行時(shí)所選擇衣服的顏色呢?很簡(jiǎn)單,上圖告訴我們,在太陽照射時(shí),認(rèn)定太陽光是可見光,所以只需看上圖的可見光的區(qū)域。
黑體輻射和衣服顏色竟然有這種聯(lián)系?!
可見光的顏色大致可分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,紅光的波長最長,能量最低;紫光的波長最短,能量最高。另外,之所以能看見物體的固有顏色,不是因?yàn)樗旧砭褪悄莻€(gè)顏色,而是它不吸收該顏色的光,把其他顏色的光吸收了,該顏色的光被反射到眼睛中。紅色的衣服會(huì)吸收其他波長較短且能量較高的可見光,根據(jù)黑體輻射定律,吸收能力強(qiáng),其輻射能力也強(qiáng),紅色衣服吸收了其他顏色的光之后會(huì)大量反射出來,一部分從衣服的外表面反射出來,一部分從衣服的內(nèi)表面輻射到皮膚表面。
而白色衣服基本不吸收可見光,黑色衣服基本是全部吸收可見光,所以從理論上來說,單純考慮衣服顏色,黑色衣服吸收可見光的能力最強(qiáng),衣服溫度最高;白色衣服吸收可見光的能力最弱,衣服溫度最低;紅色等可見光的顏色吸收光的能力介于白色和黑色之間,溫度也介于它們之間。但是從實(shí)際生活出發(fā),情況可能有變化,因?yàn)橹皇菃渭兛紤]了衣服的顏色,并沒有考慮其他的因素,比如衣服的尺寸,受光照時(shí)間的長短,以及人體散熱的機(jī)制等。
人體皮膚的散熱途徑
在討論衣服的尺寸、受太陽光照時(shí)間的長短等問題之前,我們需要弄清楚人體皮膚是如何散熱的。大致來說,人體的皮膚可以通過輻射散熱、傳導(dǎo)散熱、對(duì)流散熱和蒸發(fā)散熱這四個(gè)途徑來散熱。當(dāng)我們出行在太陽光的照射下時(shí),占主要散熱地位的應(yīng)該是蒸發(fā)散熱,皮膚與衣服之間的對(duì)流散熱將從相當(dāng)大的程度上輔助蒸發(fā)散熱,其次是輻射和傳導(dǎo)散熱,因此,我們考慮衣服的顏色、尺寸和受光照時(shí)間長短時(shí),一定要建立在皮膚和衣服之間的對(duì)流散熱的基礎(chǔ)上,這樣才更貼近實(shí)際生活。
衣服的尺寸和光照時(shí)間
當(dāng)衣服吸收一定的輻射之后,或多或少的都會(huì)向衣服的內(nèi)表面即向人體皮膚釋放一定的能量。如果我們將衣服的尺寸設(shè)計(jì)得相對(duì)于穿這件衣服的人的體型來說比較寬松,空氣分子在皮膚與衣服之間運(yùn)動(dòng)的范圍就會(huì)更廣泛,有利于在衣服和皮膚表面之間形成空氣對(duì)流。因此,尺寸大的衣服相對(duì)于尺寸小的衣服來說,會(huì)讓人們的體感更涼爽。
除了衣服的尺寸和顏色以外,我們也應(yīng)該關(guān)注外部環(huán)境,比如光照時(shí)間的長短。
如果穿紅色等深色的衣服,由于紅色衣服吸收的熱量比白色的多,在短時(shí)間內(nèi),衣服散熱和皮膚之間散熱的空氣對(duì)流不夠強(qiáng)等原因,就會(huì)使得在短時(shí)間內(nèi)穿白色的衣服更涼快一些。但時(shí)間一長,深色衣服吸收的熱量變多,皮膚散熱量也變多,當(dāng)深色衣服輻射出來的熱量在衣服與皮膚之間形成足夠強(qiáng)的空氣對(duì)流時(shí),就會(huì)使得穿深色的衣服比穿白色的衣服更涼爽一些,甚至穿黑色的衣服比穿白色的衣服更涼爽。
有可能你會(huì)問:“是不是在太陽下曬的時(shí)間越長,人體的溫度就越高呀?”不是的,受陽光照射的時(shí)間長短和體感溫度并不成正相關(guān)。對(duì)于短時(shí)間暴露在太陽光下來說,體感溫度肯定會(huì)有所升高,但是隨著被光照射時(shí)間的變長,衣服散發(fā)的熱量和人皮膚表面吸收和散發(fā)的熱量將會(huì)達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的熱平衡值,這就是為什么長時(shí)間受太陽光照射,人體溫度并不會(huì)一直上升的原因之一。
晝夜穿衣的講究
不僅在白天的太陽光照射下,不同顏色的衣服會(huì)影響人體的舒適感,在晚上睡覺時(shí),衣服的顏色也會(huì)影響人體的舒適感。區(qū)別在于,晚上沒有太陽光的照射,最大的輻射熱源就是人體本身。因此,在夏天夜晚,為了使身體的熱量散發(fā)得更快一些,可以穿吸收能力強(qiáng)的顏色的衣服,比如黑色等;而在冬季,為了保暖,在晚上睡覺時(shí)為了使身體熱量散發(fā)得慢點(diǎn),可以穿吸收熱輻射能力弱的顏色的衣服,比如白色。
從實(shí)際生活來講,在夏季白天,較長時(shí)間的出行,或者夏季夜晚,睡覺時(shí),穿較寬松、顏色較深的衣服會(huì)更涼爽,同時(shí)應(yīng)該盡量避免長時(shí)間在太陽光下暴曬。
關(guān)鍵詞: 穿顏色越淺越?jīng)隹?/a>