什麼是通常所說的光色散
這種現像是由艾薩克·牛頓在 1672 年發現的。在此之前,人們無法解釋為什麼顏色在折射時會按照一定的順序排列。光的色散曾經有助於證明它的波動性,但要更好地理解這個問題,你需要了解各個方面。
定義
光色散(或色散)現像是由於折射率與波長直接相關。色散最早是由牛頓發現的,但大部分理論基礎是科學家在後期發展起來的。
由於色散,有可能證明白光是由許多成分組成的。簡單來說,一束無色的陽光穿過透明物質(水晶、水、玻璃等)時,會分解成彩虹的顏色,而彩虹就是由它組成的。
由於光從一種物質到另一種物質,它會改變方向,這稱為折射。白色包含所有顏色範圍,但在分散之前是難以察覺的。每種複合色具有不同的波長,因此折射角不同。
順便一提! 光譜中每種顏色的波長是恆定的,因此當通過透明物質時,色調總是以相同的順序排列。
牛頓的發現和結論的歷史
相傳,這位科學家在致力於改進望遠鏡的設計時,首先註意到鏡頭中圖像的邊緣是彩色的。這讓他非常感興趣,他開始探索彩色條紋外觀的本質。
當時英國正流行瘟疫,所以牛頓決定去他的村莊伍爾索普,以限制通訊圈。同時進行實驗,找出不同色調的來源。為此,他抓起一些玻璃棱鏡。
在他的研究期間,他進行了許多實驗,其中一些直到今天還沒有改變。主要的如下:科學家在暗室的百葉窗上開了一個小洞,並在光束的路徑上放置了一個玻璃棱鏡。結果是對面牆上的彩色條紋形式的反射。
牛頓從反射中分離出紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、藍色和紫色。也就是說,經典意義上的光譜。但如果你仔細觀察並用現代設備分離光譜,你會得到三個主要區域:紅色、黃綠色和藍紫色。其他人佔據了兩者之間的微不足道的區域。
它發生在哪裡
分散比它最初出現的頻率要高得多。你只需要注意:
- 彩虹 - 是色散最著名的例子。光在水滴中折射,形成彩虹,專家稱之為主彩虹。但有時光被兩次折射,出現了一種罕見的自然現象——雙彩虹。在這種情況下,圓弧內部更亮,具有標準的顏色順序,而外部 - 模糊,陰影以相反的順序排列。
- 日落。,可以是紅色、橙色,甚至是多色。在這種情況下,折射光線的物體是地球的大氣層。由於空氣是由某種氣體混合物組成的,所以效果是不同的,也可能是不同的。
- 如果你仔細觀察 ...在水族館或一大片水體的底部... 用乾淨、清澈的水,你可以清楚地看到彩虹色的倒影。這是因為太陽光譜通過擴散擴散到整個色譜中。
- 寶石 寶石切割的寶石也閃閃發光。如果您仔細旋轉它們,您會注意到每個刻面如何呈現不同的色調。這種現象可以在鑽石、水晶、立方氧化鋯,甚至切割質量好的玻璃器皿上看到。
- 玻璃棱鏡 當光線穿過它們時,任何其他透明元素也會產生效果。特別是在光線有差異的情況下。
給孩子看分散現象,可以用普通的肥皂泡。將肥皂溶液倒入容器中,然後降低任何尺寸合適的線框。取下它後,您可以觀察到虹彩溢出。
使用智能手機手電筒也很容易將光分解成光譜。在這種情況下,您需要一個玻璃棱鏡和一張白紙。棱鏡應該放在黑暗房間的桌子上,一邊是一束光,另一邊是一張紙,上面會有彩色條紋。如此簡單的體驗對孩子們來說是非常有吸引力的。
眼睛如何區分顏色
人類視覺 - 一個非常複雜的系統,可以區分電磁頻譜的各個部分。人眼可識別 390 至 700 nm 的波長。可見範圍內的電磁輻射稱為可見光或簡稱光。
顏色通過視網膜中的視桿細胞和球細胞來區分。第一種具有高靈敏度,但只能區分光的強度。第二個可以很好地區分顏色,但在強光下效果最好。
視錐細胞分為三種類型,具體取決於它們對哪些波長更敏感——短、中或長。由於來自所有類型的視錐細胞的信號組合,視覺可以區分可用的顏色範圍。
眼睛中的每一種細胞都可以感知到的不是單一的顏色,而是大波範圍內的不同色調。這就是為什麼視覺使我們能夠區分最小的細節並看到我們周圍世界的多樣性。
光的色散曾經表明白色是光譜的組合。但是你只能在它通過某些表面和材料反射後才能看到它。