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什么叫光色散

发布时间:2020 年 11 月 22 日
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这种现象是由艾萨克·牛顿在 1672 年发现的。在那之前,人们无法解释为什么在折射时颜色是按照一定的顺序排列的。光的分散一次有助于证明它的波动性,但要更好地理解这个问题,你需要了解各个方面。

什么叫光色散
按照这个方案,很容易理解光色散的本质。

定义

光色散(或分解)现象是由于折射率直接取决于波长。牛顿是第一个发现色散的人,但大部分理论基础都是科学家在后期发展起来的。

由于色散,有可能证明白光由许多成分组成。简单地说,无色的阳光在穿过透明物质(水晶、水、玻璃等)时,会分解成彩虹的颜色。

什么叫光色散
由于钻石中有大量的刻面,它们闪烁着多种色调。

由于光从一种物质进入另一种物质,它改变了运动的方向,这称为折射。白色包含整个颜色范围,但在经过分散之前并不明显。每种复合颜色具有不同的波长,因此折射角不同。

顺便一提! 光谱中每种颜色的波长是恒定的,因此,当通过透明物质时,阴影总是以相同的顺序排列。

牛顿的发现史和结论

故事讲述了这位科学家在改进望远镜设计期间首先注意到镜头中图像的边缘是彩色的。这让他非常感兴趣,他着手揭示彩色带状外观的本质。

当时英国正流行瘟疫,牛顿为了限制自己的社交圈,决定离开他所在的伍尔索普村。同时进行实验,找出不同色调的来源。为此,他捕获了几个玻璃棱镜。

什么叫光色散
像这样的东西是牛顿的实验,它使解释光色散现象成为可能。

在研究期间,他进行了许多实验,其中一些实验仍在进行中。主要的看起来像这样:科学家在暗室的百叶窗上开了一个小洞,并在光束的路径上放置了一个玻璃棱镜。结果,在对面的墙上获得了彩色条纹形式的反射。

什么叫光色散
这个实验可以自己重复。

牛顿从反射中挑选出红色、橙色、黄色、绿色、青色、靛蓝和紫色。也就是其经典概念中的频谱。但是,如果您仔细观察并突出现代设备的范围,您会看到三个主要区域:红色、黄绿色和蓝紫色。其余的占据它们之间的小区域。

什么叫光色散
这就是白光分解成光谱的样子。

在哪里找到

分散比乍看之下更常见。你只需要注意:

  1. 彩虹 是色散最著名的例子。光在水滴中折射,形成彩虹,专家称之为原色。但有时光线被折射两次,就会出现一种罕见的自然现象——双彩虹。在这种情况下,弧线内部更亮,颜色的标准顺序,而在外部,它是模糊的,阴影以相反的顺序排列。
  2. 日落,可以是红色、橙色,甚至是彩色的。在这种情况下,折射光线的物体是地球的大气层。由于空气由某种气体混合物组成,因此效果不同并且可能不同。
  3. 如果你仔细观察 水族馆或大片水域的底部 用清澈透明的水,您可以清楚地区分虹彩亮点。这是因为太阳范围由于扩散而分解成整个色谱。
  4. 宝石 搭配珠宝剪裁也微光。如果你轻轻地旋转它们,你可以看到每张脸是如何产生不同的阴影的。这种现象在钻石、水晶、立方氧化锆甚至切割质量好的玻璃器皿上都很明显。
  5. 玻璃棱镜 和任何其他透明元素,当光线穿过它们时,也会产生效果。尤其是在照明存在差异的情况下。
什么叫光色散
日落时的缤纷色彩是光折射最著名的例子之一。

为了给孩子们展示分散现象,可以使用普通的肥皂泡。必须将肥皂溶液倒入容器中,然后降低任何由合适尺寸的金属丝制成的框架。提取后,可以观察到虹彩溢出。

借助智能手机手电筒很容易将光分解为光谱。在这种情况下,您将需要一个玻璃棱镜和一张白纸。棱镜必须放在暗室的桌子上,一方面用一束光照射它,另一方面放一张纸,上面会有彩色条纹。如此简单的体验很受孩子们的欢迎。

眼睛如何区分颜色

人类视觉是一个非常复杂的系统,能够区分部分电磁频谱。人眼可以区分 390 到 700 nm 的波长。可见范围内的电磁辐射称为可见光或简称为光。

什么叫光色散
图片显示了电磁频谱的一小部分能够感知人类视觉。

颜色通过视网膜中的视杆细胞和视锥细胞来区分。第一种具有高灵敏度,但只能区分光强度。第二个可以很好地区分颜色,但在强光下效果最好。

同时,视锥细胞分为三种类型,取决于它们对哪种波更敏感——短波、中波或长波。由于来自所有类型视锥细胞的信号组合,视觉可以区分可用的颜色范围。

眼睛中的每种类型的细胞都不能感知单一颜色,而是在很宽的波长范围内感知不同的色调。因此,视觉可以让您突出最小的细节并看到周围世界的所有多样性。

一次光的色散表明白色是光谱的组合。但是只有通过某些表面和材料反射后才能看到它。

视频教程:光色散

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