三棱镜是怎样把白光色散成七色光的?
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/25 10:14:13
光学上用核截面为三角形的透明体叫做三棱镜,光密媒质的棱镜放在光疏媒质中(通常在空气中),入射到棱镜侧面的光线经棱镜折射后向棱镜底面偏折。
光从棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,出射光线将向底面(第三个侧面)偏折,偏折角的大小与棱镜的折射率,棱镜的顶角和入射角有关.
白光是由各种单色光组成的复色光;同一种介质对不同色光的折射率不同;不同色光在同一介质中传播的速度不同.
所以,因为同一种介质对各种单色光的折射率不同,所以通过三棱镜时,各单色光的偏折角不同。因此,白色光通过三棱镜会将各单色光分开,即色散。
光通过不均匀介质时部分光偏离原方向传播的现象。偏离原方向的光称散射光,散射光一般为偏振光(线偏振光或部分偏振光,见光的偏振)。散射光的波长不发生变化的有廷德耳散射、分子散射等,散射光波长发生改变的有拉曼散射、布里渊散射和康普顿散射等。廷德耳散射由英国物理学家J.廷德耳首先研究,是由均匀介质中的悬浮粒子引起的散射,如空气中的烟、雾、尘埃,以及浮浊液、胶体等引起的散射均属此类。真溶液不会产生廷德耳散射,故化学中常根据有无廷德耳散射来区别胶体和真溶液。分子散射是由于物质分子的热运动造成的密度涨落而引起的散射,例如纯净气体或液体中发生的微弱散射。
介质中存在大量不均匀小区域是产生光散射的原因,有光入射时,每个小区?珇?⑸渲行模?蛩拿姘朔椒⒊鐾?德实拇尾ǎ?庑┐尾?湮薰潭ㄏ辔还叵担??窃谀撤较蛏系姆窍喔傻?有纬闪烁梅较蛏系纳⑸涔狻?.W.S.瑞利研究了线度比波长要小的微粒所引起的散射,并于1871年提出了瑞利散射定律:特定方向上的散射光强度与波长λ的四次方成反比;一定波长的散射光强与(1+cosθ)成正比,θ为散射光与入射光间的夹角,称散射角。凡遵守上述规律的散射称为瑞利散射。根据瑞利散射定律可解释天空和大海的蔚蓝色和夕阳的橙红色。
对线度比波长大的微粒,散射规律不再遵守瑞利定律,散射光强与微粒大小和形状有复杂的关系。G.米和P.J.W.德拜分别于1908年和1909年以球形粒子为模型详细计算了对电磁波的散射,米氏散射理论表明,只有当球形粒子的半径a<0.3λ/2π时,瑞利的散射规律才是正确的,a较大时,散射光强与波长的关系筒皇?置飨粤恕R虼耍?冒坠庹丈溆纱罂