光的色散與復合

光的色散與復合第一頁，共十九頁，2022年，8月28日白光的色散色光的復合三棱鏡光的色散復合參考實驗第二頁，共十九頁，2022年，8月28日白光的色散第三頁，共十九頁，2022年，8月28日這是英國中學物理教科書LongmanPhysics（11-14）中的一幅彩色插圖第四頁，共十九頁，2022年，8月28日其一是三棱鏡內(nèi)部各種色光分離的情景與實際不符；圖中有三處與實際情景不符其三是各種色光之間的邊界與實際不符.其二是三棱鏡外部各種色光分離的情景與實際不符；第五頁，共十九頁，2022年，8月28日真實的三棱鏡色散事實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.第六頁，共十九頁，2022年，8月28日被割裂的色散光束

（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的地方才能充分散開第七頁，共十九頁，2022年，8月28日圖1圖1照片拍攝于2004年5月12日下午2時許.陽光來自右上方(西南方向),投射角度大約與水平方向成70°.

三棱鏡一個底面朝上,相對的頂角朝下,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.第八頁，共十九頁，2022年，8月28日圖2在做圖1所示的實驗過程中,轉(zhuǎn)動三棱鏡使其傾斜的角度稍有改變時，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,只是比單獨一條黯淡了許多.第九頁，共十九頁，2022年，8月28日圖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（仔細觀察清晰可見）.第十頁，共十九頁，2022年，8月28日色光的復合第十一頁，共十九頁，2022年，8月28日英國LongmanGCESPhysics（2002版）中的彩色插圖兩個相同的三棱鏡相互倒置且靠近的實驗此圖純屬主觀臆造，事實上絕無此種可能第十二頁，共十九頁，2022年，8月28日根據(jù)折射規(guī)律光路各段應有：

de

∥bcef∥ab

no∥bmop∥ab

ef∥op根本不可能會聚復合成白光.第十三頁，共十九頁，2022年，8月28日如此三棱鏡色散與復合實驗是假象第二個三棱鏡并非將色光復合成了白光，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”

.兩個三棱鏡如果相距較遠（相對的面依然保持平行）落到第二個三棱鏡上的有可能是色散的光，但經(jīng)過第二個三棱鏡后也不會復合為白光，而是色散的彩色平行光束.第十四頁，共十九頁，2022年，8月28日三棱鏡光的色散復合

參考實驗第十五頁，共十九頁，2022年，8月28日如圖1所示，讓太陽光通過半英寸的圓孔F進入暗室，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,從那里會聚于距凸透鏡約3英尺處的其焦點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)，使它相對于入射光甚為傾斜，如de或δε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)為藍色.選自牛頓所著《光學》（圖1）第十六頁，共十九頁，2022年，8月28日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相反，這兩塊三棱鏡可以使發(fā)散光線會聚，并在O處再次相遇，如圖2所示.因為在O處它們相遇并混合，像使用凸透鏡時一樣它們復合成白光.

選自牛頓所著《光學》（圖2）第十七頁，共十九頁，2022年，8月28日蘭茨別爾格《初等物理學》中的色散實驗來自于一點S的發(fā)散光束，經(jīng)凸透鏡匯聚后本來會形成一個會聚光束交于S′點——白色光斑.但是，在凸透鏡后放置一個三棱鏡，則原來的會聚光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)而形成色散，在屏上呈現(xiàn)出彩色光帶.第十八頁，共十九頁，2022年，8月28日蘭茨別爾格《初等物理學》中的色散與復合實驗平行的白色光束經(jīng)過三棱鏡后各種色光發(fā)生偏轉(zhuǎn)，又經(jīng)凸透鏡會聚在焦平