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彩虹现象与牛顿三棱镜实验:光的色散
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夏天雨后,经常出现彩虹的原因在于下雨后,天空中悬浮着很多极小的水滴。当太阳光以一定的角度照射到这些小水滴上时,光就会发生色散。这种现象主要是由太阳光折射和反射所导致的。在光学中,将复色光分解成单色光的过程被称为光的色散。要实现光的色散,需要一种能折射光的介质,并且这种介质的折射率会随着光波频率的变化而变化。当复色光在介质中发生折射时,介质对不同频率的光会有不同的折射率,这导致各色光因折射角的不同而彼此分离。这个现象也侧面印证了光的波动性. 1666年,牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带,这是人类首次进行的色散实验。光的颜色是由光波的频率决定的。当由不同单色光组成的阳光以相同的入射角射到三棱镜上时,由于不同单色光的折射率不同,通过介质后偏转的角度也不同,于是就被分离出来了。牛顿的这个实验可以算是一种很原始的光谱分析,他首次将三棱镜变成了光谱仪,揭示了白光是由不同颜色的光混合而成。经过多次实验牛顿还发现了一个重要规律。当混合红、绿、蓝这三种颜色时,就能得到白光。而且,这三种颜色还可以调配出各种颜色,但其他的颜色却无法调配出这三种颜色。因此红、绿、蓝三种色光被称为光的“三原色”。 但由于牛顿认为光是一种粒子,所以他用微粒说解释实验现象,认为光的分解和合成就是不同颜色的微粒分开和混合的结果。正是这种片面的认知,致使牛顿并没有真正揭开光的奥秘。 光的色散现象说明了光具有波动性。因为色散是光的成分(不同色光)折射率不同引起的,而折射率由波的频率决定。后来物理学家通过对光谱的深入研究,为我们提供了进一步了解微观世界的有力工具. @哔哩哔哩创作中心 @北京新澳教育 @bird小鸟君 @KV-44L5-光谱仪 @小于色散长度 @光谱工作室 @空中三棱镜 @彩虹 @光之三原色
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