【三棱镜能能把阳光分解成七色,原理是什么？为什么平面玻璃不行？】这就是折射的本质 。
知道了折射的本质 。那么色散就容易理解了 。因为、光波透过三棱镜会发生两次折射 。而在第二次折射时才发生了色散 。
三棱镜就是个阻光片 。它本身没有什么奥妙之处 。仅仅起了个阻光的作用 。但为什么不是折射而是色散呢？
光波透过三棱镜 。由于光阻不等 。窄处光阻自然小 。损耗粒子少 。而越往宽处 。光阻自然大 。波粒子损耗多 。所以一个光波过去后 。就会出现波密差 。
什么是波密差呢？原本一样的波密 。由于各自经过了光阻不同的路径 。损耗了不同的波粒子 。于是导致了波密差 。
由于波内粒子有自动补位 。恢复原来的波间距的能力 。所以导致波内粒子从波密高的地方向波密低的地方补位 。
因为三棱镜是窄处过光多 。波密为高 。宽处过光少 。损耗大 。波密为低 。而补位或或者说折射方向自然是高补低 。所以光粒子向低波密处折射 。如我们看到的那样 。
但折射并不会导致色散 。三棱镜却能导致色散 。为什么呢？这是因为发生了“滑波“现象 。
折射不会导致波密差 。所以不会色散 。但三棱镜导致了波密差 。形成定向补位 。不但导致两次折射 。还导致了“滑波\" 。
什么是“滑波“呢？
本来白光中含着无数光波 。既有可见光也有不可见光 。我们只说可见波 。
一束白光穿过三棱镜后 。各色波本来面积相等 。因为源于同一束光 。但透过三棱镜后 。由于出现了波密差和定向(折射方向)补位 。折射率不同就表现出来了 。
其中红光的偏折方向最小 。黄光大一些 。绿光再大些 。蓝光再大些 。紫光偏折最大 。这是为什么呢？
这是因为各色波的波密不同 。其中红光波密最大 。绿光居中 。蓝光波密最小 。
波密越大 。其色越浓 。穿过力越强 。抗偏折力越大 。反之 。波密越小 。其色越淡 。穿透力越弱 。抗折射力越小 。
这很容易理解 。在光阻一定的情况下 。波密越高 。损耗相对就小 。补位幅度就小 。偏折度自然小 。
反之 。波密原来就比较低 。同样的损耗下 。波密差就大些 。补位导致的偏折就大 。
这就是为什么红光偏折最小 。紫光偏折最大 。其他色光 。依次变化 。这就叫“滑波“ 。即各色波因折射不同而出现了“错位“ 。
正是三色波的错位导致了复色光的出现 。在红波与绿波重叠的地方出现了橙光与黄光 。在蓝波与绿波重叠的地方出现了青光 。靛蓝光 。在红波与蓝波重叠的地方形成紫光 。
色散就是这样形成的 。
总结一下就是 。白光束透过三棱镜后 。由于三棱镜对各色光相同的损耗 。导致本来波密各异的各色波产生了不同的波密差 。而波密差导致的定向补位形成了不同的折射度 。而不同的折射度形成各色波的“滑波“现象 。又导致了单色与复合色的出现 。
光波的偏折度是由三棱镜决定的 。三棱镜宽 。光波的损耗率就大 。波密差就大 。偏折度就大 。反之 。三棱镜窄 。损耗率就小 。波密差就小 。偏折度也就小 。
天上的彩虹也是此理 。即天空中出现了一个膨胀着的水汽球 。由于热膨胀 。使其呈球形 。但由于热中遇冷 。水汽发生了凝结 。其分子出现了电子轨道的勾连 。将膨胀的气体包裹住 。但水汽凝结只是薄薄的一层 。形成一个球状水汽面 。
为什么肥皂水容易起泡？并产生色散？就是肥皂水产生了类似彩虹球那样的水汽泡 。只不过彩虹球靠的是遇冷凝结 。而肥皂水靠的肥皂的化学特性 。其也能把水分子连起来形成膜片 。都是在空气中造出了一个球状的薄膜层 。
这个薄膜层具有反射与折射光波的特性 。当太阳光照到层上 。就象照到三棱镜上一样(只不过三棱镜是直面 。而彩虹球是曲面 。三棱镜产生的色波是直的 。彩虹球产生的色光自然是弯曲的) 。使光线产生了两次折射 。而且折射率非常大(因为彩虹球非常大 。损耗率也大) 。你必须和太阳在同一方向 。并且背对太阳才能看到 。
人们认为彩虹球內部是由小水珠构成的 。但问题是小水珠比空气重 。它一定落下来形成降雨 。
所以彩虹球内部仍然是水汽为主 。并生成向上的升力 。才能把彩虹膜撑成球形 。
只有彩虹膜才是冰晶结构 。薄薄的一层 。靠固结力连在一起 。罩住了膨胀的气体 。
太阳光并不是在掠过球面边缘产生的折射 。此处不会导致色散 。而是照在球面上特定的部位 。此处产生的色散正好能让人看到 。
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