復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散.牛頓在1666年最先利用三棱鏡觀察到光的色散,把白光分解為彩色光帶(光譜).色散現(xiàn)象說明光在媒質(zhì)中的速度(或折射率n=c/v)隨光的頻率而變.光的色散可以用三棱鏡,衍射光柵,干涉儀等來實(shí)現(xiàn).
白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等各種色光組成的叫做復(fù)色光。紅、橙、黃、綠等色光叫做單色光。
色散:復(fù)色光分解為單色光而形成光譜的現(xiàn)象叫做光的色散。色散可以利用棱鏡或光柵等作為“色散系統(tǒng)”的儀器來實(shí)現(xiàn)。復(fù)色光進(jìn)入棱鏡后,由于它對各種頻率的光具有不同折射率,各種色光的傳播方向有不同程度的偏折,因而在離開棱鏡時就各自分散,形成光譜。
讓一束白光射到玻璃棱鏡上,光線經(jīng)過棱鏡折射以后就在另一側(cè)面的白紙屏上形成一條彩色的光帶,其顏色的排列是靠近棱鏡頂角端是紅色,靠近底邊的一端是紫色,中間依次是橙黃綠藍(lán)靛,這樣的光帶叫光譜.光譜中每一種色光不能再分解出其他色光,稱它為單色光.由單色光混合而成的光叫復(fù)色光.自然界中的太陽光、白熾電燈和日光燈發(fā)出的光都是復(fù)色光.在光照到物體上時,一部分光被物體反射,一部分光被物體吸收。如果物體是透明的,還有一部分透過物體。不同物體,對不同顏色的反射、吸收和透過的情況不同,因此呈現(xiàn)不同的色彩。
光波都有一定的頻率,光的顏色是由光波的頻率決定的,在可見光區(qū)域,紅光頻率最小,紫光的頻率最大,各種頻率的光在真空中傳播的速度都相同,等于3.0×10ˇ8m/s.但是不同頻率的單色光,在介質(zhì)中傳播時由于受到介質(zhì)的作用,傳播速度都比在真空中的速度小,并且速度的大小互不相同.紅光速度大,紫光的傳播速度小,因此介質(zhì)對紅光的折射率小,對紫光的折率大.當(dāng)不同色光以相同的入射角射到三棱鏡上,紅光發(fā)生的偏折最少,它在光譜中處在靠近頂角的一端.紫光的頻率大,在介質(zhì)中的折射率大,在光譜中也就排列在最靠近棱鏡底邊的一端.
夏天雨后,在朝著太陽那一邊的天空上,常常會出現(xiàn)彩色的圓弧,這就是虹.形成虹的原因就是下雨以后,天上懸浮著很多極小的水滴,太陽光沿著一定角度射入,這些小水滴就發(fā)生了色散,朝著小水滴看過去,就會出現(xiàn)彩色的虹。虹的顏色是紅色在外,紫色在內(nèi),依次排列.