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1、光的色散现象与原理在光学中，将复色光分解成单色光的过程，叫光的色散。由两种或两种以上的单色光组成的光（由两种或两种以上的频率组成的光），称为复色光。不 能再分解的光（只有一种频率），称为单色光。不同频率的光对同一介质的折射率并不相同。注：眼睛的色觉细胞接收到不同频率的可见光时，感觉到的颜色不同，颜色是不同频率的光对 色觉细胞的刺激而产生的。）一般让 白光（复色 光）通过三棱 镜就能产生 光的色散。对 同一种介质， 光的频率越 高，介质对这 种光的折射率就越大。在可见光中，紫光的频率最高，红光频率最小。当白光通过三棱镜时，棱镜 对紫光的折射率最大，光通过棱镜后，紫光的偏折程度最大，红光偏折程度最
2、小。这样，三棱镜将 不同频率的光分开，就产生了光的色散。复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。（白光散开后单色光从上到下依次为作为“色散系统”的 光谱（spectrum） 后，被色散开的单 全称为光学频谱 眼可见的一部分， 光谱并没有包含 和粉红色。系，可以用一个级“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。） 可见光谱：色散可以利用三棱镜或光栅等 仪器来实现。将颜色按一定顺序排列形成光谱。 是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光 色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案, 光谱中最大的一部分可见光谱是电磁波谱中人 在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光。 人类大脑视觉所能区别的所有颜色
3、，譬如褐色 法国数学家柯西发现折射率和光波长的关 数表示：n（X）=a+bl入2+cl入4。其中a，b，c是三个柯西色散系数，因不同的物质而不同。只须测定三个 不同的波长下的折射率门（人），代入柯西色散公式中可得到三个联立方程式，解这组联立方程式就可 以得到这物质的三个柯西色散系数。有了三个柯西色散系数，就可以计算出其他波长下的折射率不 需要再测量。除了柯西色散公式之外，还有其他的色散公式。如Hartmann色散公式、Conrady色散公式、 Hetzberger色散公式等。复色光分解为单色光的现象叫光的色散。牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散，把白 光分解为彩色光带（光谱）。色散现
4、象说明光在介质中的速度v （或光的色散折射率n=c/v）随光 的频率f而变。光的色散可以用三棱镜、衍射光栅、干涉仪等来实现。白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的，由单色光混合而成的光叫做复色光。 不能再分解的色光叫做单色光。色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。光的三 原色：红，绿，蓝另外，我们看的电视的荧光粉也是这种组合，你到彩电跟前看看CRT就是这样，不过别看你 面前电脑的监视器，他的像素点太小了，肉眼分辨不出来的。RGB这三种颜色的组合，几乎形成 所有的颜色。红，绿，蓝被称为光的“三原色”，是因为自然界红、绿、蓝三种颜色是无法用其它颜色混合而 成的，而其他颜
5、色可以通过红、绿、蓝光的适当混合而得到的，因此红、绿、蓝三种颜色被称为光 的“三原色”。当复色光在介质界面上折射时，介质对不同波长的光有不同的折射率，各色光会因折射角不同 而彼此分离。1672年，牛顿利用三棱镜将色散太阳光分解成彩色光带，这是人们首次作的色散实 验。通常用介质的折射率n或色散率dn/dA与波长A的关系来描述色散规律。任何介质的色散均可 分正常色散和反常色散两种。复色光分解为单色光而形成光谱的现象。让一束白光射到玻璃棱镜上，光线经过棱镜折射以后 就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带，其颜色的排列是靠近棱镜顶角端是红色，靠近底边 的一端是紫色，中间依次是橙黄绿蓝靛，这样的光带叫
6、光谱。光谱中每一种色光不能再分解出其他 色光，称它为单色光。由单色光混合而成的光叫复色光。自然界中的太阳光、白炽电灯和日光灯发 出的光都是复色光。在光照到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收。如果物体是 透明的，还有一部分透过物体。不同物体，对不同颜色的反射、吸收和透过的情况不同，因此呈现 不同的色彩。光波都有一定的频率，光的颜色是由光波的频率决定的，在可见光区域，红光频率最小，紫光 的频率最大，各种频率的光在真空中传播的速度都相同，等于3.0x108m/s。但是不同频率的单色 光，在介质中传播时由于与介质相互作用，传播速度都比在真空中的速度小，并且速度的大小互不 相同。红光速度大，紫光的传播速度小，因此介质对红光的折射率小，对紫光的折率大。当不同色 光以相同的入射角射到三棱镜上，红光发生的偏折最少，它在光谱中处在靠近顶角的一端。紫光的 频率大，在介质中的折射率大，在光谱中也就排列在最靠近棱镜底边的一端。夏天雨后，在朝着太阳那一边的天空上，常常会出现彩色的圆弧，这就是虹。形成虹的原因就 是下雨以后，天上悬浮着很多极小的水滴，太阳光沿着一定角度射入，就在这些小水滴中发生了色 散，朝着小水滴看过去，就会出现彩色的虹。虹的颜色是红色在外，紫色在内，依次排列。
