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光通过棱镜的折射和色散
  • 时间:2024-12-22

Introduction

白光从一种介质倾斜传播到另一种介质时,可以看到它偏离了原来的路线。除此之外,当白光穿过像玻璃棱镜这样的透明物质时,白光分布在其组成的光谱中。基于这两个物理学概念,本教程旨在包括关于光通过棱镜的折射和色散的有效讨论。

What Is The Dispersion of Light?

色散现象可以定义为可见光分裂成其组成颜色。光被认为是不同颜色的混合物,这些颜色在奇异点上具有不同的波长和相似的频率点。在物理学中,白光的可见性和波是众所周知的电磁波的一种重要形式


Figure 1: Visible pght spectrum

当所有的光谱都在一起时,白光就会变得可见。基于这些条件,当光线入射到玻璃棱镜上时,人眼可以捕捉到所有可见光谱(Lefèvre,2022)。

由于速度发生了变化,当它以多色模式出现时,整个光谱都变得可见;这种特定的入射被定义为光的散射。

What Is The Refraction of Light?

折射是指光线偏离其原始路线的入射。折射的主要原因是光线在不同介质中的速度变化。

例如,光在密度较大的介质中传播得较慢,而在较稀的介质中,光的速度会变快。此时有两个折射定律起作用,

    第一种说法是折射光线和入射光线在平面上与法线相同(巴塔查吉,2021)。

    第二定律指出,如果入射光线来自一种介质并落在一种介质的边界上,而折射时,入射角和折射角的比值是恒定的。

Refraction of Light through a Glass Prism


Figure 2: Refraction of pght through a glass prism

一个玻璃棱镜可以看到三个侧面的矩形表面和两个三角形底座,它们都倾斜一个角度。在上图中,D是棱镜的角度。根据光的折射定律,当光从稀薄介质穿过密度更大的介质时,它会向法线弯曲;当传播路径变得密度更大时,它就会向法线倾斜(卡普尔,2021)。

与正常空气相比,玻璃密度更大,因此光线JP向正常GP弯曲。

Glass Prism-Desperation of Light


Figure 3: Desperation of Light by a glass prism

监狱被认为是一个由五个实心边组成的球体,有两个三角形底座和向内倾斜的矩形表面。当棱镜的第二矩形表面第二次引起折射时,不同颜色的光的角度再次弯曲。光折射的主要原因是一束白光具有七种颜色的范围阵列。

这七种颜色有随后的偏离角度。在这些颜色中,红色的偏差最小,并且由于白光的折射而处于一系列颜色的顶部。

在这种情况下,违规行为偏离最大,因此,紫罗兰色使音乐家处于色带的底部。多色光进入透镜密集介质后,由于折射,每种颜色的光都会走不同的路径。

Examples of Dispersion of Light

光的不同色散的实例如下:

棱镜色散:当白光落在玻璃棱镜表面时,会发现棱镜发出七种不同颜色的色散禁令。

彩虹的形成:彩虹通常被称为多色拱,当阳光照射时形成,光线通过空气中的水滴分散(Geeksforgeeks,2021)。

钻石中的色散:与空气相比,钻石是一种致密介质,它也会引起光的色散,也被称为钻石火。

Conclusion

本教程介绍了通过玻璃制成的棱镜进行折射和散射的概念。在这里,可以观察到光是由不同颜色的光谱组成的,这些光谱也具有不同的波长。因此,当光线从较稀的物质穿过密度较大的物质时,光线的折射角会弯曲,形成五颜六色的光谱。在本教程中,包括折射定律和色散示例。

FAQs

Q1.为什么色散是从棱镜发生的,而不是通过玻璃板发生的

在棱镜中可以看到光的散射,而玻璃板起到了光线直接穿过的双重监狱的作用。

Q2.为什么雨后会出现彩虹

降雨后,空气中的水滴开始像棱镜一样起作用,有助于将阳光散射成各种颜色,形成视觉上五颜六色的拱门。

Q3.什么是棱镜

棱镜是由三个矩形侧面和两个倾斜一定角度的三角形表面组成的固体透明体。

Q4.光的折射和反射有什么区别

光的折射会导致光的方向发生变化,而当光线从介质上反弹时,可以看到反射。

References

Journals

巴塔查吉,P.R.(2021)。发现光的反射和折射的传统定律完全失效,无法解释反射和折射现象。Optik公司,240166923。检索自:https://www.sciencedirect.com

Kapoor,S.(2021)。眼科棱镜。临床眼科与研究杂志,9(3),152。检索自:https://www.jcor.in

Lefèvre,H.C.(2022)。关于光波色散的评论。欧洲光学学会期刊快速出版,18(1),1。检索自:https://jeos.edpsciences.org

Websites

Geeksforeks.org,(2021)。光的色散。检索自:https://www.geeksforgeeks.org[检索日期:2022年6月10日]

Zigya.com,(2022)。人类的眼睛和多彩的世界。检索自:https://www.zigya.com[检索日期:2022年6月10日]