为什么我们看不见红外线和紫外线

眼睛通过检测各种物体发出的、不同颜色的光线来观察外部世界。我们能够看见的红光、绿光、蓝光等光线，都是“电磁波”的一种，它们之间的区别是具有不同的“波长”。波长390到750纳米的电磁波，其颜色像彩虹那样从紫到红渐变，它们处于视网膜内的感光细胞—视杆细胞和视锥细胞的总体感光范围之内，我们的眼睛能够觉察，所以称为“可见光”。

上图：可见光谱；下二图：红、绿、蓝三种颜色的不同组合形成了其他颜色

紫外线是指波长小于390纳米的一种电磁波，对它，眼睛便一筹莫展。这是因为，眼球内的晶状体会强烈地吸收紫外线，使之不能到达视网膜。另一方面，对于波长大于750纳米的电磁波如红外线，眼睛也只能“视而不见”—这些电磁波虽然能自由通过晶状体“屏障”，但在视网膜上却没有对应的感光细胞来检测它们。为了应对这种情况，人们发明了一些工具，比如红外摄像机等，首先捕捉这些眼睛看不见的电磁波，再把它们转化为可见光。如此一来，它们就无所遁形了。

为什么人眼只“满足”于看到可见光呢？这很可能是进化的产物：对我们的远古祖先来说，能看到可见光的颜色，已经足以发现果实、猎物或者天敌的存在，无需再作改进。与此类似，有些动物因为生存的需要，在进化过程中产生了与人不同的感光细胞，甚至特化的感光器官，因而能够觉察到可见光之外的电磁波。例如，响尾蛇的脸颊上就具有一种对红外线敏感的器官，故而即使在夜间也能通过猎物发出的红外线来确定“美食”的位置。又如，有些鸟类和鱼类拥有四种视锥细胞，它们精细的色觉让“万物之灵”的人类都自愧不如。