光的色散與復(fù)合PPT課件

1、白光的色散第1頁/共18頁這是英國中學(xué)物理教科書 Longman Physics（11-14）中的一幅彩色插圖 第2頁/共18頁 其一是三棱鏡內(nèi)部各種色光分離的情景與實(shí)際不符；圖中有三處與實(shí)際情景不符 其三是各種色光之間的邊界與實(shí)際不符. . 其二是三棱鏡外部各種色光分離的情景與實(shí)際不符；第3頁/共18頁真實(shí)的三棱鏡色散 事實(shí)上我們從來沒有觀察到過三棱鏡內(nèi)部的色散現(xiàn)象. 在色散的光譜中各種色光之間逐漸地過渡變化，沒有有明顯的界限.第4頁/共18頁被割裂的色散光束（筆者偶然發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象） 白光通過三棱鏡后色散的光在足夠遠(yuǎn)的地方才能充分散開第5頁/共18頁圖 1 圖 1 照 片 拍 攝 于2004年

2、5月12日下午2時(shí)許.陽光來自右上方(西南方向),投射角度大約與水平方向成70. 三棱鏡一個(gè)底面朝上,相對(duì)的頂角朝下,稍向左傾斜約10，估算入射角約為30.出射光線與入射光線之間的偏向角約50.顯示色散光束的紙屏取自包裝紙盒. 第6頁/共18頁圖 2 在做圖1所示的實(shí)驗(yàn)過程中,轉(zhuǎn)動(dòng)三棱鏡使其傾斜的角度稍有改變時(shí)，出現(xiàn)了如圖2所示的被支架（金屬框架）分割為兩條出射光束. 兩條光束的每一條都是由紅到紫各色俱全,只是比單獨(dú)一條黯淡了許多.第7頁/共18頁圖 3 圖3顯示的是，支架從光束的邊緣把光束分割成了兩條，其中一條只是邊緣上的很窄很窄的一小束紅光（仔細(xì)觀察清晰可見）.第8頁/共18頁色光的復(fù)合第

3、9頁/共18頁英國Longman GCES Physics（2002版）中的彩色插圖兩個(gè)相同的三棱鏡相互倒置且靠近的實(shí)驗(yàn)此圖純屬主觀臆造，事實(shí)上絕無此種可能第10頁/共18頁 根據(jù)折射規(guī)律光路各段應(yīng)有： de bc efab no bm opab efop根本不可能會(huì)聚復(fù)合成白光.第11頁/共18頁如此三棱鏡色散與復(fù)合實(shí)驗(yàn)是假象 第二個(gè)三棱鏡并非將色光復(fù)合成了白光，而是通過它的根本就是沒有得到色散的白光.沒有“散”何以談“合” . . 兩個(gè)三棱鏡如果相距較遠(yuǎn)（相對(duì)的面依然保持平行）落到第二個(gè)三棱鏡上的有可能是色散的光，但經(jīng)過第二個(gè)三棱鏡后也不會(huì)復(fù)合為白光，而是色散的彩色平行光束. .第12頁/

4、共18頁三棱鏡光的色散復(fù)合參考實(shí)驗(yàn)第13頁/共18頁 如圖1所示，讓太陽光通過半英寸的圓孔F進(jìn)入暗室，首先經(jīng)過放在孔邊的三棱鏡ABC,再經(jīng)過離三棱鏡8英尺左右，寬略超過4英寸的凸透鏡PT, 從那里會(huì)聚于距凸透鏡約3英尺處的其焦點(diǎn)O,并在那里落到一張白紙DE上.如果紙垂直于入射到其上的光，如姿態(tài)DE所示，那么紙上O處的所有顏色呈現(xiàn)為白色.但是，如果將紙繞著平行于三棱鏡的軸旋轉(zhuǎn)，使它相對(duì)于入射光甚為傾斜，如de或位置所示，那么同樣的入射光在一種位置上呈現(xiàn)為黃色或紅色，在另一位置上呈現(xiàn)為藍(lán)色.選自牛頓所著光學(xué)（圖1）第14頁/共18頁 你可以用兩塊三棱鏡HIK和LMN代替此凸透鏡（指前面所述圖1中的

5、凸透鏡），由于彩色光在這兩塊三棱鏡中的折射方向與第一次折射時(shí)相反，這兩塊三棱鏡可以使發(fā)散光線會(huì)聚，并在O處再次相遇，如圖2所示.因?yàn)樵贠處它們相遇并混合，像使用凸透鏡時(shí)一樣它們復(fù)合成白光. 選自牛頓所著光學(xué)（圖2）第15頁/共18頁蘭茨別爾格 初等物理學(xué)中 的色散實(shí)驗(yàn) 來自于一點(diǎn)S的發(fā)散光束，經(jīng)凸透鏡匯聚后本來會(huì)形成一個(gè)會(huì)聚光束交于S點(diǎn)白色光斑. .但是，在凸透鏡后放置一個(gè)三棱鏡，則原來的會(huì)聚光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)而形成色散，在屏上呈現(xiàn)出彩色光帶. .第16頁/共18頁蘭茨別爾格 初等物理學(xué)中 的色散與復(fù)合實(shí)驗(yàn) 平行的白色光束經(jīng)過三棱鏡后各種色光發(fā)生偏轉(zhuǎn)，又經(jīng)凸透鏡會(huì)聚在焦平面處形成彩色光帶色散. .在光屏處又會(huì)聚在一