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有色樣品和無色標準品澄清度檢查對比目視觀察是如何找到突破口的

2016年澄清度檢查傘棚燈HN-100A型成功研制后去拜訪中檢所首席藥品檢驗專家——胡昌勤老師，胡老師認真聽取了我匯報后提到有顏色的樣品和無色標準比濁液怎樣對比觀察？目前藥品澄清度檢查的生物樣品越來越多，要在這個方向上下功夫，國內北京市藥品檢驗所在這個方向上有一定的研究，其次要認真研究歐洲藥典的方法學。這些話深深的鼓勵我深入研究，不久我又去北京市藥品檢驗所拜訪李文東主任。

轉眼到了2017年，有顏色的樣品和無色標準濁度液的對比目視觀察區(qū)分已困擾了我大半年的時間了，用白光試驗了不知多少次，后來分別用紅外LED850nm和940nm光源試驗也拍出了圖片，還是沒能區(qū)分出來。

2017年6月的一天，一次在白光下用高錳酸鉀溶液和純水做對比觀察  腦海中忽然想到用紅光照射會怎樣呢？馬上試驗，其它的材料都有，就差紅色光源了，馬上去中關村中發(fā)電子市場找做LED商家 ，買回來各種各樣的LED燈珠，神奇的事情發(fā)生了，我用波長625nm的紅色LED燈珠照射，盛放高錳酸鉀溶液的試管還是紅色的，只是顏色的飽和度更好了，而盛放純水的試管透射出紅色的光，我的眼睛看出了盛放高錳酸鉀的試管和盛放純水的試管一樣的清澈透明，極度的興奮?。〗酉聛淼娜兆泳褪菫槭裁茨?？為什么在白光下看不出，而紅光下可以看出？為什么！為什么！為什么！找資料看書，幾天幾夜趴在電腦上查找資料。

光

光是一種人類眼睛可以見的電磁波（可見光譜）。在科學上的定義，光有時候是指所有的電磁波譜。光是由一種稱為光子的基本粒子組成。具有粒子性與波動性，或稱為波粒二象性，光可以在真空、空氣、水等透明的物質中傳播。

人類肉眼所能看到的可見光只是整個電磁波譜的一部分。電磁波之可見光譜范圍大約為390～760nm。

光分為人造光（如激光）和自然光（如太陽光），自身發(fā)光的物體稱為光源，光源分冷光源和熱光源。

頻率：

300~750THz)，它被稱為可見光，有時也被簡稱為光。假如我們將一個光源各個頻率的強度 列在一起，我們就可以獲得這個光源的光譜。一個物體的光譜決定這個物體的光學特性，包括它的顏色。不同的光譜可以被人接收為同一個顏色。雖然我們可以將一個顏色定義為所有這些光譜的總和，但是不同的動物所看到的顏色是不同的，不同的人所感受到的顏色也是不同的，因此這個定義是相當主觀的。一個彌散地反射所有頻率的光的表面是白色的，而一個吸收所有頻率的光的表面是黑色的。

顏色是通過眼、腦和我們的生活經(jīng)驗所產(chǎn)生的一種對光的視覺效應，我們肉眼所見到的光線，是由頻率范圍很窄的電磁波產(chǎn)生的，不同頻率的電磁波表現(xiàn)為不同的顏色，對色彩的辨認是肉眼受到電磁波輻射能刺激后所引起的一種視覺神經(jīng)的感覺。

顏色具有三個特性，即色相，明度和飽和度。顏色的這三個特性及其相互關系可以用三度空間的顏色立體來說明。

人眼的分辨率

靜態(tài)時人眼分辨率為5.76億像素，而在動態(tài)中人眼的分辨率為500~1500萬像素，人的眼睛是根據(jù)所看見的光的波長來識別顏色的?？梢姽庾V中的大部分顏色可以由三種基本色光按不同的比例混合而成， 這三種基本色光的顏色就是紅(Red)、綠(Green)、 藍(Blue)三原色光。這三種光以相同的比例混合、且達到一定的強度， 就呈現(xiàn)白色(白光);若三種光的強度均為零， 就是黑色(黑暗)。而三種光按不同強度組合，就產(chǎn)生各種其他顏色，由于三種光的強度是一個連續(xù)譜，可以說世界上的顏色有無數(shù)種，但是人眼并不能完全分辨，能分辨的最多幾萬種吧

通常通過物體進入我們眼睛的光有三類：反射光、透射光及發(fā)射光,而且我們常見到的太陽光,白熾燈光或日光燈光都是白光,它們由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種顏色的光復合而成.當白光照到物體上時,一部分被物體吸收,另一部分則被物體反射,這就是反射光.不同的物體會反射不同顏色的光,有的反射紅光,有的反射藍光,有的反射綠光,這些反射光進入我們眼睛,我們就看到有的物體是紅的,有的是藍的,有的是綠的,不反射任何光的物體的顏色就是黑的.不透明體的顏色是由它反射的色光決定的,物體能反射紅光,所以為紅色.黑色能吸收所有的色光所以為黑色，透明體的物體顏色是由它透過的色光決定的,紅色只能透過紅光,所以為紅色.白色能反射所有的色光所以它為白色。.

物質顏色原理

物質顏色原理：當物質(分子或離子)吸收了相當可見光能量的電磁波后，就會表現(xiàn)出被人眼所能覺察到的顏色。物質之所以具有不同的顏色，這是因為它對不同的波長的可見光具有選擇性吸收的結果。

溶液顏色的深淺,決定于溶液吸收光的量的多少,即取決于吸光物質的濃度的大小.如硫酸銅溶液的濃度越高,則對黃色光吸收就越多,表現(xiàn)為透過的藍色光越強,溶液的藍色也就越深.因此可以通過比較物質溶液顏色的深淺來確定溶液中吸光物質含量的多少(這是比色分析法的依據(jù))。

主要原因

物質對不同的波長的可見光具有選擇性吸收

依據(jù)以上理論方法，回到我們討論的問題上來。

在照度為1000Lx的白光下，目視觀察純水、1、2紅色樣品、0.5標準濁度液，這樣的白光照射是不公平的，白光（復合光）是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光組成的?？梢岳斫鉃榧兯?.5標準濁度液沒有吸收任何單色光，把紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光全部透射過來，還是白光；而1、2樣品吸收了橙、黃、綠、藍、靛、紫六種單色光只把紅色光透射過來。這樣不公平，沒有可比性。

我們把試管后上、下方的光色轉變?yōu)榧t色，光強要根據(jù)樣品的濃度調整，背景還保持黑色。這樣觀察對比，純水和0.5標準濁度液沒有吸收單波長的紅色光，透射出紅色光；1、2樣品本色是紅色，對單波長的紅色光也沒有吸收，只是紅光照射紅色樣品顏色的飽和度會更好一些。在這種條件下就有可比性了，人眼目視觀察是可以分別出純水、0.5、1、2、3、4澄清度的梯度定量標準。

通過幾年的實驗研究和大量的用戶使用情況看這種方法是正確的，是傘棚燈的一個突破點，2022年報請國家專利局，申請發(fā)明專利，現(xiàn)在審批中，實用新型專利國家專利局已審核通過。

遺留問題：是否還有第二種、第三種解釋或方法？科學無終點，吾輩同仁和用戶老師共同探索。

希望大家多討論、多提意見，不斷優(yōu)化傘棚燈這個創(chuàng)新產(chǎn)品，傘棚燈是中國藥典提出的屬于中國科技文化的一個點。