| | guāng de sè sàn fù sè guāng fēn jiě wéi dān sè guāng de xiàn xiàng jiào guāng de sè sàn . niú dùn zài 1672 nián zuì xiān lì yòng sān lēng jìng guān chá dào guāng de sè sàn , bǎ bái guāng fēn jiě wéi cǎi sè guāng dài ( guāng pǔ ). sè sàn xiàn xiàng shuō míng guāng zài méi zhì zhōng de sù dù ( huò zhé shè shuài n=c/v) suí guāng de pín shuài 'ér biàn . guāng de sè sàn kě yǐ yòng sān lēng jìng , yǎn shè guāng shān , gān shè yí děng lái shí xiàn .
bái guāng shì yóu hóng、 chéng、 huáng、 lǜ、 lán、 diàn、 zǐ děng gè zhǒng sè guāng zǔ chéng de jiào zuò fù sè guāng。 hóng、 chéng、 huáng、 lǜ děng sè guāng jiào zuò dān sè guāng。
sè sàn: fù sè guāng fēn jiě wéi dān sè guāng 'ér xíng chéng guāng pǔ de xiàn xiàng jiào zuò guāng de sè sàn 。 sè sàn kě yǐ lì yòng lēng jìng huò guāng shān děng zuò wéi “ sè sàn xì tǒng ” de yí qì lái shí xiàn。 fù sè guāng jìn rù lēng jìng hòu, yóu yú tā duì gè zhǒng pín shuài de guāng jù yòu bù tóng zhé shè shuài, gè zhǒng sè guāng de chuán bō fāng xiàng yòu bù tóng chéng dù de piān zhé, yīn 'ér zài lí kāi lēng jìng shí jiù gè zì fēn sàn, xíng chéng guāng pǔ。
1、 guāng de sè sàn
dispersionoflight
jiè zhì zhé shè shuài suí guāng bō pín shuài huò zhēn kōng zhōng de bō cháng 'ér biàn de xiàn xiàng。 dāng fù sè guāng zài jiè zhì jiè miàn shàng zhé shè shí, jiè zhì duì bù tóng bō cháng de guāng yòu bù tóng de zhé shè shuài, gè sè guāng yīn zhé shè jiǎo bù tóng 'ér bǐ cǐ fēn lí。 1672 nián, i. niú dùn lì yòng sān lēng jìng jiāng tài yáng guāng fēn jiě chéng cǎi sè guāng dài, zhè shì rén men shǒu cì zuò de sè sàn shí yàn。 tōng cháng yòng jiè zhì de zhé shè shuài n huò sè sàn shuài dn / dλ yǔ bō cháng λ de guān xì lái miáo shù sè sàn guī lǜ。 rèn hé jiè zhì de sè sàn jūn kě fēn zhèng cháng sè sàn hé fǎn cháng sè sàn liǎng zhǒng。
fù sè guāng fēn jiě wéi dān sè guāng 'ér xíng chéng guāng pǔ de xiàn xiàng. ràng yī shù bái guāng shè dào bō lí lēng jìng shàng, guāng xiàn jīng guò lēng jìng zhé shè yǐ hòu jiù zài lìng yī cè miàn de bái zhǐ píng shàng xíng chéng yī tiáo cǎi sè de guāng dài, qí yán sè de pái liè shì kào jìn lēng jìng dǐng jiǎo duān shì hóng sè, kào jìn dǐ biān de yī duān shì zǐ sè, zhōng jiān yǐ cì shì chéng huáng lǜ lán diàn, zhè yàng de guāng dài jiào guāng pǔ. guāng pǔ zhōng měi yī zhǒng sè guāng bù néng zài fēn jiě chū qí tā sè guāng, chēng tā wéi dān sè guāng. yóu dān sè guāng hùn hé 'ér chéng de guāng jiào fù sè guāng. zì rán jiè zhōng de tài yáng guāng、 bái chì diàn dēng hé rì guāng dēng fā chū de guāng dōushì fù sè guāng. zài guāng zhào dào wù tǐ shàng shí, yī bù fēn guāng bèi wù tǐ fǎn shè, yī bù fēn guāng bèi wù tǐ xī shōu。 rú guǒ wù tǐ shì tòu míng de, hái yòu yī bù fēn tòu guò wù tǐ。 bù tóng wù tǐ, duì bù tóng yán sè de fǎn shè、 xī shōu hé tòu guò de qíng kuàng bù tóng, yīn cǐ chéng xiàn bù tóng de sè cǎi。
guāng bō dōuyòu yī dìng de pín shuài, guāng de yán sè shì yóu guāng bō de pín shuài jué dìng de, zài kě jiàn guāng qū yù, hóng guāng pín shuài zuì xiǎo, zǐ guāng de pín shuài zuì dà, gè zhǒng pín shuài de guāng zài zhēn kōng zhōng chuán bō de sù dù dū xiāng tóng, děng yú. dàn shì bù tóng pín shuài de dān sè guāng, zài jiè zhì zhōng chuán bō shí yóu yú shòu dào jiè zhì de zuò yòng, chuán bō sù dù dū bǐ zài zhēn kōng zhōng de sù dù xiǎo, bìng qiě sù dù de dà xiǎo hù bù xiāng tóng. hóng guāng sù dù dà, zǐ guāng de chuán bō sù dù xiǎo, yīn cǐ jiè zhì duì hóng guāng de zhé shè shuài xiǎo, duì zǐ guāng de zhé shuài dà. dāng bù tóng sè guāng yǐ xiāng tóng de rù shè jiǎo shè dào sān lēng jìng shàng, hóng guāng fā shēng de piān zhé zuì shǎo, tā zài guāng pǔ zhōng chù zài kào jìn dǐng jiǎo de yī duān. zǐ guāng de pín shuài dà, zài jiè zhì zhōng de zhé shè shuài dà, zài guāng pǔ zhōng yě jiù pái liè zài zuì kào jìn lēng jìng dǐ biān de yī duān.
xià tiān yǔ hòu, zài cháo zhe tài yáng nà yī biān de tiān kōng shàng, cháng cháng huì chū xiàn cǎi sè de yuán hú, zhè jiù shì hóng. xíng chéng hóng de yuán yīn jiù shì xià yǔ yǐ hòu, tiān shàng xuán fú zhe hěn duō jí xiǎo de shuǐ dī, tài yáng guāng yán zhe yī dìng jiǎo dù shè rù zhè xiē shuǐ dī fā shēng liǎo sè sàn, cháo zhe xiǎo shuǐ dī kàn guò qù jiù huì chū xiàn cǎi sè de hóng, hóng de yán sè shì hóng sè zài wài zǐ sè zài nèi yǐ cì pái liè.
2、 guāng de sè sàn
yī、 zhōng guó gǔ dài duì guāng de sè sàn xiàn xiàng
zhōng guó gǔ dài duì guāng de sè sàn xiàn xiàng de rèn shí zuì zǎo qǐ yuán yú duì zì rán sè sàn xiàn xiàng héng héng hóng de rèn shí. hóng, shì tài yáng guāng yán zhe yī dìng jiǎo dù shè rù kōng qì zhōng de shuǐ dī suǒ yǐn qǐ de bǐ jiào fù zá de yóu zhé shè hé fǎn shè zào chéng de yī zhǒng sè sàn xiàn xiàng. zhōng guó zǎo zài yīn dài jiá gǔ wén lǐ jiù yòu liǎo guān yú hóng de jìzǎi. dāng shí bǎ“ hóng” zì xiě chéng“”. zhàn guó shí qī《 chǔ cí》 zhōng yòu bǎ hóng de yán sè fēn wéi“ wǔ sè” de jìzǎi. dōng hàn cài yōng( 132 héng 192) zài《 yuè lìng zhāng jù》 zhōng duì hóng de xíng chéng tiáo jiàn hé suǒ zài fāng wèi zuò liǎo miáo shù. táng chū kǒng yíng dá( 574 héng 648) zài《 lǐ jì zhù shū》 zhōng cū lüè dì jiē shì chū hóng de guāng xué chéng yīn:“ ruò yún bó lòu rì, rì zhào yǔ dī zé shēng hóng” shuō míng hóng shì tài yáng guāng zhào shè yǔ dī suǒ chǎn shēng de yī zhǒng zì rán xiàn xiàng. gōng yuán bā shì jì zhōng yè, zhāng zhì hé( 744 héng 773) zài《 xuán zhēn zǐ · tāo zhī líng》 zhōng dì yī cì yòng shí yàn fāng fǎ yán jiū liǎo hóng, ér qiě shì dì yī cì yòu yì shí dì jìn xíng de bái guāng sè sàn shí yàn:“ bèi rì pēn hū shuǐ chéng hóng ní zhī zhuàng, ér bù kě zhí yě, qí hū yǐng yě”. táng dài yǐ hòu, bù duàn yòu rén chóngfù lèi sì de shí yàn, rú nán sòng cháo cài biàn jìn xíng liǎo yī gè mó nǐ“ rì zhào yǔ dī” de shí yàn, bǎ hóng hé rì yuè yùn xiàn xiàng lián xì qǐ lái, yòu yì shuō míng hóng de chǎn shēng shì yī zhǒng sè sàn guò chéng, bìng zhǐ chū liǎo hóng hé yáng guāng wèi zhì zhī jiān de guān xì. nán sòng chéng dà chāng( 1123 héng 1195) zài《 yǎn fán lù》 zhōng jì shù liǎo lù dī fēn guāng de xiàn xiàng, bìng zhǐ chū, rì guāng tōng guò yī gè yè dī yě néng huà wéi duō zhǒng yán sè, shí jì shì sè sàn, ér zhè zhǒng yán sè bù shì shuǐ zhū běn shēn suǒ jù yòu, ér shì rì guāng de yán sè suǒ zhù, zhè jiù míng què zhǐ chū liǎo rì guāng zhōng bāo hán yòu shù zhǒng yán sè, jīng guò shuǐ zhū de zuò yòng 'ér xiǎn xiàn chū lái, kě yǐ shuō, tā yǐ jiē chù dào sè sàn de běn zhì liǎo.
zài wǒ guó cóng jìn dài kāi shǐ, xǔ duō diǎn jí dū jìzǎi liǎo jīng tǐ de sè sàn xiàn xiàng. rú jìzǎi guò kǒng què máo jí mǒu zhǒng kūn chóng biǎo pí zài yáng guāng xià bù duàn biàn sè de xiàn xiàng, yún mǔ piàn xiàng rì jǔ zhī kě guān chá dào gè zhǒng yán sè de guāng. lǐ shí zhēn yě céng zhǐ chū jiào dà de liù lēng xíng shuǐ jīng hé jiào xiǎo de shuǐ jīng zhū, dōunéng xíng chéng sè sàn. dào liǎo míng mò, fāng yǐ zhì( 1611 héng 1671) zài suǒ zhù《 wù lǐ xiǎo shí》 zhōng zōng hé qián rén yán jiū de chéng guǒ, duì sè sàn xiàn xiàng zuò liǎo jí jīng cǎi de gài kuò, tā bǎ dài lēng de zì rán jīng tǐ hé rén gōng shāo zhì de sān lēng jīng tǐ jiāng bái guāng fēn chéng wǔ sè, yǔ xiàng rì pēn shuǐ 'ér chéng de wǔ sè rén zào hóng、 rì guāng zhào shè fēi quán chǎn shēng de wǔ sè xiàn xiàng, yǐ jí hóng ní zhī cǎi、 rì yuè zhī yùn、 wǔ sè zhī yún děng zì rán xiàn xiàng lián xì qǐ lái, rèn wéi“ jiē tóng cǐ lǐ” jí dōushì bái guāng de sè sàn . suǒ yòu zhè xiē dū biǎo míng zhōng guó míng dài yǐ qián duì sè sàn xiàn xiàng de běn zhì yǐ yòu liǎo jiào quán miàn de rèn shí, dàn yě fǎn yìng zhōng guó gǔ dài wù lǐ xué zhī shí dà dōushì língsan、 jīng yàn xìng de zhī shí.
èr、 xī fāng niú dùn yǐ qián duì guāng de sè sàn de rèn shí
zài guāng xué fā zhǎn de zǎo qī, duì yán sè de jiě shì xiǎn dé tè bié kùn nán. zài niú dùn yǐ qián, ōu zhōu rén duì yán sè de rèn shí liú xíng zhe yà lǐ shì duō dé de guān diǎn. yà lǐ shì duō dé rèn wéi, yán sè bù shì wù tǐ kè guān de xìng zhì, ér shì rén men zhù guān de gǎn jué, yī qiē yán sè de xíng chéng dōushì guāng míng yǔ hēi 'àn、 bái yǔ hēi 'àn bǐ lì hùn hé de jiēguǒ. 1663 nián bō yì 'ěr yě céng yán jiū liǎo wù tǐ de yán sè wèn tí, tā rèn wéi wù tǐ de yán sè bìng bù shì shǔ yú wù tǐ de dài shí zhì xìng de xìng zhì, ér shì yóu yú guāng xiàn zài bèi zhào shè de wù tǐ biǎo miàn shàng fā shēng biàn yì suǒ yǐn qǐ de. néng wán quán fǎn shè guāng xiàn de wù tǐ chéng bái sè, wán quán xī shōu guāng xiàn de wù tǐ chéng hēi sè. lìng wài hái yòu bù shǎo kē xué jiā, rú dí kǎ 'ér、 hú kè děng yědōu tǎo lùn guò bái guāng fēn sàn huò jù jí chéng yán sè de wèn tí, dàn tā mendōu zhù zhāng hóng sè shì dà dà dì nóng suō liǎo de guāng, zǐ guāng shì dà dà dì xī shì liǎo de guāng zhè yàng yī gè fù zá wěn luàn de lǐ lùn. suǒ yǐ zài niú dùn yǐ qián, yóu lēng jìng chǎn shēng de zhé shè bèi jiǎ dìng shì shí jì shàng chǎn shēng liǎo sè, ér bù shì jǐn jǐn bǎ yǐ jīng cún zài de sè fēn lí kāi lái.
sān、 niú dùn duì guāng de sè sàn de shí yàn tàn suǒ yǔ lǐ lùn yán jiū
( 1) shè jì bìng jìn xíng sān lēng jìng shí yàn
dāng bái guāng tōng guò wú sè bō lí hé gè zhǒng bǎo shí de suì piàn shí, jiù huì xíng chéng xiān yàn de gè zhǒng yán sè de guāng, zhè yī shì shí zǎo zài niú dùn de jǐ gè shì jì zhī qián jiù yǐ yòu liǎo jiě, kě shì zhí dào shí qī shì jì zhōng yè yǐ hòu, cái yòu niú dùn tōng guò shí yàn yán jiū liǎo zhè gè wèn tí.
niú dùn shǒu xiān zuò liǎo yī gè yòu míng de sān lēng jìng shí yàn, tā zài zhù zuò zhōng jì zài dào:“ 1666 nián chū, wǒ zuò liǎo yī gè sān jiǎo xíng de bō lí lēng zhù jìng, lì yòng tā lái yán jiū guāng de yán sè. wèicǐ, wǒ bǎ fáng jiān lǐ nòng chéng qī mò de, zài chuāng hù shàng zuò yī gè xiǎo kǒng, ràng shì liàng de rì guāng shè jìn lái. wǒ yòu bǎ lēng jìng fàng zài guāng de rù kǒu chù, shǐ zhé shè de guāng néng gòu shè dào duì miàn de qiáng shàng qù, dāng wǒ dì yī cì kàn dào yóu cǐ 'ér chǎn shēng de xiān míng qiáng liè de guāng sè shí, shǐ wǒ gǎn dào jí dà de yú kuài.” niú dùn de shí yàn shè jì rú xià tú: tōng guò zhè gè shí yàn, zài qiáng shàng dé dào liǎo yī gè cǎi sè guāng bān, yán sè de pái liè shì hóng、 chéng、 huáng、 lǜ、 qīng、 lán、 zǐ. niú dùn bǎ zhè gè yán sè guāng bān jiào zuò guāng pǔ.
( 2) jìn yī bù shè jì shí yàn, huò dé chún guāng pǔ
niú dùn zài shàng shù shí yàn zhōng suǒ dé dào de guāng pǔ shì bù chún de, tā rèn wéi guāng pǔ zhī suǒ yǐ bù chún shì yīn wéi guāng pǔ shì yóu yī xì liè xiāng hù chóngdié de yuán xíng sè bān de xiàng suǒ zǔ chéng. niú dùn wèile huò dé hěn chún de guāng pǔ, biàn shè jì liǎo yī tào guāng xué yí qì jìn xíng shí yàn, qí shí yàn shè jì rú tú suǒ shì:
yòng bái guāng tōng guò yī tòu jìng hòu zhào liàng xiáfèng s, xiáfèng hòu fàng yī huì jù tòu jìng yǐ biàn xíng chéng xiáfèng s de xiàng i. rán hòu zài tòu jìng de guāng lù shàng fàng yī gè lēng jìng. jiēguǒ guāng tōng guò lēng jìng yīn piān zhuǎn jiǎo dù bù tóng 'ér bèi fēn kāi, yǐ zhì zài bái sè guāng píng shàng xíng chéng yī gè yóu hóng dào zǐ de guāng pǔ dài. zhè gè guāng pǔ dài shì yóu yī xì liè bǐ cǐ lín jiē de xiáfèng de cǎi sè xiàng zǔ chéng de. ruò xiáfèng zuòde hěn zhǎi, chóngdié xiàn xiàng jiù kě yǐ jiǎn xiǎo dào zuì dī xiàn dù, yīn 'ér guāng pǔ yě biàn dé hěn chún.
( 3) niú dùn tí chū jiě shì guāng pǔ de lǐ lùn
niú dùn wèile jiě shì sān lēng jìng shí yàn zhōng bái guāng de fēn jiě xiàn xiàng, rèn wéi bái guāng shì yóu gè zhǒng bù tóng yán sè guāng zǔ chéng de, bō lí duì gè zhǒng sè guāng de zhé shè shuài bù tóng, dāng bái guāng tōng guò lēng jìng shí, gè sè guāng yǐ bù tóng jiǎo dù zhé shè, jiēguǒ jiù bèi fēn kāi chéng yán sè guāng pǔ. bái guāng tōng guò lēng jìng shí, xiàng lēng jìng de dǐ biān piān zhé, zǐ guāng piān zhé zuì dà, hóng guāng piān zhé zuì xiǎo. lēng jìng shǐ bái guāng fēn kāi chéng gè zhǒng sè guāng de xiàn xiàng jiào zuò sè sàn. yán gé dì shuō, guāng pǔ zhōng yòu hěn duō gè zhǒng yán sè de xì xiàn, tā mendōu jí píng huá dì róng zài xiāng lín de xì xiàn lǐ, yǐ zhì shǐ rén jué chá bù dào tā de jiè xiàn.
( 4) shè jì shí yàn yàn zhèng shàng shù lǐ lùn de zhèng què xìng
wèile jìn yī bù yán jiū guāng de yán sè, yàn zhèng shàng shù lǐ lùn de zhèng què xìng, niú dùn yòu zuò liǎo lìng yī gè shí yàn. shí yàn shè jì rú tú suǒ shì:
niú dùn zài guān chá guāng pǔ de píng mù de shàng dǎ yī xiǎo kǒng, zài zài qí hòu fàng yī yòu xiǎo kǒng de píng mù de, ràng tōng guò cǐ xiǎo kǒng de guāng shì jù yòu mǒu zhǒng yán sè de dān sè guāng. niú dùn zài zhè gè guāng shù de lù jìng shàng zài fàng shàng dì 'èr gè lēng jìng abc, tā de hòu miàn zài fàng yī gè xīn de guān chá píng v. shí yàn biǎo míng, dì 'èr gè lēng jìng abc zhǐ shì bǎ zhè gè dān sè guāng shù zhěng gè dì piān zhuǎn yī gè jiǎo dù, ér bìng bù gǎi biàn guāng de yán sè. shí yàn zhōng, niú dùn zhuàndòng dì yī gè lēng jìng abc, shǐ guāng pǔ zhōng bù tóng yán sè de guāng tōng guò de hé de píng shàng de xiǎo kǒng, zài suǒ yòu zhè xiē qíng kuàng xià, zhè xiē bù tóng yán sè de dān sè guāng dōubù néng bèi dì 'èr gè lēng jìng zài cì fēn jiě, tā men gè zì tōng guò dì 'èr gè jiǎn jìng hòu dū zhǐ piān zhuǎn yī dìng de jiǎo dù, ér qiě fā xiàn, duì yú bù tóng yán sè de guāng piān zhuǎn de jiǎo dù bù tóng.
tōng guò zhè xiē shí yàn, niú dùn dé chū jié lùn: bái guāng néng fēn jiě chéng bù tóng yán sè de guāng, zhè xiē guāng yǐ shì dān sè de liǎo, lēng jìng bù néng zài fēn jiě tā men.
( 5) dān sè guāng fù hé wéi bái guāng de shí yàn
bái guāng jì rán néng fēn jiě wéi dān sè guāng, nà me dān sè guāng shì fǒu yě kě fù hé wéi bái guāng ní” wèicǐ niú dùn jìn xíng shí yàn. rú tú 55 suǒ shì, bǎ guāng pǔ chéng zài yī pái xiǎo de jǔ xíng píng miàn jìng shàng, jiù kě shǐ guāng pǔ de sè guāng chóngxīn fù hé wéi bái guāng. tiáojié gè píng miàn jìng yǔ rù shè guāng de jiā jiǎo, shǐ gè fǎn shè guāng dū luò zài guāng píng de tóng yī wèi zhì shàng, zhè yàng jiù dé dào yī gè bái sè guāng bān.
niú dùn zhǐ chū, hái kě yǐ yòng lìng yī zhǒng fāng fǎ bǎ sè guāng chóngxīn fù hé wéi bái guāng. bǎ guāng pǔ huà zài yuán pán shàng chéng shàn xíng, rán hòu gāo sù xuánzhuàn zhè gè yuán pán, yuán pán jiù chéng xiàn bái sè. zhè zhǒng shí yàn xiào guǒ yī bān chēng wéi“ shì jué zàn liú xiào yìng”. yǎn jīng shì wǎng mó shàng suǒ chéng de xiàng xiāo shī hòu, dà nǎo hái kě yǐ bǎ yìn xiàng bǎo liú líng diǎn jǐ miǎo zhǒng. cóng 'ér, dà nǎo kě jiāng xùn sù biàn huà de sè xiàng fù hé zài yī qǐ, jiù xíng chéng yī gè jìng zhǐ de bái sè xiàng. zài diàn shì píng mù shàng huò diàn yǐng píng mù shàng, wǒ men néng gòu kàn dào lián xù de tú xiàng, qí yuán yīn yě zhèng zài yú lì yòng liǎo rén de“ shì jué zàn liú xiào yìng”.
( 6) niú dùn duì guāng de sè sàn yán jiū chéng guǒ.
niú dùn tōng guò yī xì liè de sè sàn shí yàn hé lǐ lùn yán jiū, bǎ jiēguǒ guī nà wéi jǐ tiáo, qí yào diǎn rú xià:
① guāng xiàn suí zhe tā de zhé shè shuài bù tóng 'ér yán sè gè yì. yán sè bù shì guāng de biàn yàng, ér shì guāng xiàn běn lái jiù gù yòu de xìng zhì.
② tóng yī yán sè shǔ yú tóng yī zhé shè shuài, fǎn zhī yì rán.
③ yán sè de zhǒng lèi hé zhé shè de chéng dù wéi guāng xiàn suǒ gù yòu, bù yīn zhé shè、 fǎn shè hé qí tā rèn hé yuán yīn 'ér biàn huà.
④ bì xū qū bié běn lái dān chún de yán sè hé yóu tā men fù hé 'ér chéng de yán sè.
⑤ bù cún zài zì shēn wéi bái sè de guāng xiàn. bái sè shì yóu yī qiē yán sè de guāng xiàn shìdàng hùn hé 'ér chǎn shēng de. shì shí shàng, kě yǐ jìn xíng bǎ guāng pǔ de yán sè chóngxīn hé chéng 'ér dé dào bái guāng de shí yàn.
⑥ gēn jù yǐ shàng gè tiáo, kě yǐ jiě shì sān lēng jìng shǐ guāng chǎn shēng yán sè yuán yīn yǔ hóng de yuán lǐ děng.
⑦ zì rán wù de yán sè shì yóu yú gāi wù zhì duì mǒu zhǒng guāng xiàn fǎn shè dé duō, ér duì qí tā guāng xiàn fǎn shè dé shǎo de yuán yīn.
⑧ yóu cǐ kě zhī, yán sè shì guāng( gè zhǒng shè xiàn) de zhì, yīn 'ér guāng xiàn běn shēn bù kě néng shì zhì. yīn wéi yán sè zhè yàng de zhì qǐ yuán yú guāng zhī zhōng, suǒ yǐ xiàn zài yòu chōng fēn de gēn jù rèn wéi guāng shì shí tǐ.
( 7) niú dùn duì yú guāng de sè sàn xiàn xiàng de yán jiū fāng fǎ de tè diǎn.
cóng yǐ shàng kě kàn chū niú dùn zài duì guāng de sè sàn yán jiū zhōng, cǎi yòng liǎo shí yàn guī nà héng héng jiǎ shuō lǐ lùn héng héng shí yàn jiǎn yàn de diǎn xíng de wù lǐ guī lǜ de yán jiū fāng fǎ, bìng shèn tòu zhe fēn xī de fāng fǎ( bǎ bái guāng fēn jiě wéi dān sè guāng yán jiū) hé zōng hé de fāng fǎ( bǎ dān sè guāng fù hé wéi bái guāng) děng wù lǐ xué yán jiū de fāng fǎ.
guāng de sè sàn shuō míng liǎo guāng jù yòu bō dòng xìng。 yīn wéi sè sàn shì guāng de chéngfèn( bù tóng sè guāng) zhé shè shuài bù tóng yǐn qǐ de, ér zhé shè shuài yóu bō de pín shuài jué dìng。
guāng jù yòu lì zǐ xìng zuì diǎn xíng de lì zǐ jiù shì guāng diàn xiào yìng。 | | fù sè guāng fēn jiě wéi dān sè guāng de xiàn xiàng jiào guāng de sè sàn . niú dùn zài 1666 nián zuì xiān lì yòng sān lēng jìng guān chá dào guāng de sè sàn , bǎ bái guāng fēn jiě wéi cǎi sè guāng dài ( guāng pǔ ). sè sàn xiàn xiàng shuō míng guāng zài méi zhì zhōng de sù dù ( huò zhé shè shuài n=c/v) suí guāng de pín shuài 'ér biàn . guāng de sè sàn kě yǐ yòng sān lēng jìng , yǎn shè guāng shān , gān shè yí děng lái shí xiàn .
bái guāng shì yóu hóng、 chéng、 huáng、 lǜ、 lán、 diàn、 zǐ děng gè zhǒng sè guāng zǔ chéng de jiào zuò fù sè guāng。 hóng、 lán、 lǜ děng sè guāng jiào zuò dān sè guāng。
sè sàn: fù sè guāng fēn jiě wéi dān sè guāng 'ér xíng chéng guāng pǔ de xiàn xiàng jiào zuò guāng de sè sàn 。 sè sàn kě yǐ lì yòng lēng jìng huò guāng shān děng zuò wéi“ sè sàn xì tǒng” de yí qì lái shí xiàn。 fù sè guāng jìn rù lēng jìng hòu, yóu yú tā duì gè zhǒng pín shuài de guāng jù yòu bù tóng zhé shè shuài, gè zhǒng sè guāng de chuán bō fāng xiàng yòu bù tóng chéng dù de piān zhé, yīn 'ér zài lí kāi lēng jìng shí jiù gè zì fēn sàn, xíng chéng guāng pǔ。
guāng de sān yuán sè( sān jī sè): hóng, lǜ, lán
lìng wài, wǒ men kàn de diàn shì de yíng guāng fěn yě shì zhè zhǒng zǔ hé, nǐ dào cǎi diàn gēn qián kàn kàn CRT jiù shì zhè yàng, bù guò bié kàn nǐ miàn qián diàn nǎo de jiān shì qì, tā de xiàng sù diǎn tài xiǎo liǎo, ròu yǎn fēn biàn bù chū lái de。 RGB zhè sān zhǒng yán sè de zǔ hé, jīhū xíng chéng jīhū suǒ yòu de yán sè。
dispersionoflight
jiè zhì zhé shè shuài suí guāng bō pín shuài huò zhēn kōng zhōng de bō cháng 'ér biàn de xiàn xiàng。 dāng fù sè guāng zài jiè zhì jiè miàn shàng zhé shè shí, jiè zhì duì bù tóng bō cháng de guāng yòu bù tóng de zhé shè shuài, gè sè guāng yīn zhé shè jiǎo bù tóng 'ér bǐ cǐ fēn lí。 1672 nián, niú dùn lì yòng sān lēng jìng jiāng tài yáng guāng fēn jiě chéng cǎi sè guāng dài, zhè shì rén men shǒu cì zuò de sè sàn shí yàn。 tōng cháng yòng jiè zhì de zhé shè shuài n huò sè sàn shuài dn/ dλ yǔ bō cháng λ de guān xì lái miáo shù sè sàn guī lǜ。 rèn hé jiè zhì de sè sàn jūn kě fēn zhèng cháng sè sàn hé fǎn cháng sè sàn liǎng zhǒng。
fù sè guāng fēn jiě wéi dān sè guāng 'ér xíng chéng guāng pǔ de xiàn xiàng. ràng yī shù bái guāng shè dào bō lí lēng jìng shàng, guāng xiàn jīng guò lēng jìng zhé shè yǐ hòu jiù zài lìng yī cè miàn de bái zhǐ píng shàng xíng chéng yī tiáo cǎi sè de guāng dài, qí yán sè de pái liè shì kào jìn lēng jìng dǐng jiǎo duān shì hóng sè, kào jìn dǐ biān de yī duān shì zǐ sè, zhōng jiān yǐ cì shì chéng huáng lǜ lán diàn, zhè yàng de guāng dài jiào guāng pǔ. guāng pǔ zhōng měi yī zhǒng sè guāng bù néng zài fēn jiě chū qí tā sè guāng, chēng tā wéi dān sè guāng. yóu dān sè guāng hùn hé 'ér chéng de guāng jiào fù sè guāng. zì rán jiè zhōng de tài yáng guāng、 bái chì diàn dēng hé rì guāng dēng fā chū de guāng dōushì fù sè guāng. zài guāng zhào dào wù tǐ shàng shí, yī bù fēn guāng bèi wù tǐ fǎn shè, yī bù fēn guāng bèi wù tǐ xī shōu。 rú guǒ wù tǐ shì tòu míng de, hái yòu yī bù fēn tòu guò wù tǐ。 bù tóng wù tǐ, duì bù tóng yán sè de fǎn shè、 xī shōu hé tòu guò de qíng kuàng bù tóng, yīn cǐ chéng xiàn bù tóng de sè cǎi。
guāng bō dōuyòu yī dìng de pín shuài, guāng de yán sè shì yóu guāng bō de pín shuài jué dìng de, zài kě jiàn guāng qū yù, hóng guāng pín shuài zuì xiǎo, zǐ guāng de pín shuài zuì dà, gè zhǒng pín shuài de guāng zài zhēn kōng zhōng chuán bō de sù dù dū xiāng tóng, děng yú 3.0×10ˇ8m/s. dàn shì bù tóng pín shuài de dān sè guāng, zài jiè zhì zhōng chuán bō shí yóu yú shòu dào jiè zhì de zuò yòng, chuán bō sù dù dū bǐ zài zhēn kōng zhōng de sù dù xiǎo, bìng qiě sù dù de dà xiǎo hù bù xiāng tóng. hóng guāng sù dù dà, zǐ guāng de chuán bō sù dù xiǎo, yīn cǐ jiè zhì duì hóng guāng de zhé shè shuài xiǎo, duì zǐ guāng de zhé shuài dà. dāng bù tóng sè guāng yǐ xiāng tóng de rù shè jiǎo shè dào sān lēng jìng shàng, hóng guāng fā shēng de piān zhé zuì shǎo, tā zài guāng pǔ zhōng chù zài kào jìn dǐng jiǎo de yī duān. zǐ guāng de pín shuài dà, zài jiè zhì zhōng de zhé shè shuài dà, zài guāng pǔ zhōng yě jiù pái liè zài zuì kào jìn lēng jìng dǐ biān de yī duān.
xià tiān yǔ hòu, zài cháo zhe tài yáng nà yī biān de tiān kōng shàng, cháng cháng huì chū xiàn cǎi sè de yuán hú, zhè jiù shì hóng. xíng chéng hóng de yuán yīn jiù shì xià yǔ yǐ hòu, tiān shàng xuán fú zhe hěn duō jí xiǎo de shuǐ dī, tài yáng guāng yán zhe yī dìng jiǎo dù shè rù, zhè xiē xiǎo shuǐ dī jiù fā shēng liǎo sè sàn, cháo zhe xiǎo shuǐ dī kàn guò qù, jiù huì chū xiàn cǎi sè de hóng。 hóng de yán sè shì hóng sè zài wài, zǐ sè zài nèi, yǐ cì pái liè.
yī、 zhōng guó gǔ dài duì guāng de sè sàn xiàn xiàng
zhōng guó gǔ dài duì guāng de sè sàn xiàn xiàng de rèn shí zuì zǎo qǐ yuán yú duì zì rán sè sàn xiàn xiàng héng héng hóng de rèn shí. hóng, shì tài yáng guāng yán zhe yī dìng jiǎo dù shè rù kōng qì zhōng de shuǐ dī suǒ yǐn qǐ de bǐ jiào fù zá de yóu zhé shè hé fǎn shè zào chéng de yī zhǒng sè sàn xiàn xiàng. zhōng guó zǎo zài yīn dài jiá gǔ wén lǐ jiù yòu liǎo guān yú hóng de jìzǎi. dāng shí bǎ“ hóng” zì xiě chéng“”. zhàn guó shí qī《 chǔ cí》 zhōng yòu bǎ hóng de yán sè fēn wéi“ wǔ sè” de jìzǎi. dōng hàn cài yōng( 132~192 nián) zài《 yuè lìng zhāng jù》 zhōng duì hóng de xíng chéng tiáo jiàn hé suǒ zài fāng wèi zuò liǎo miáo shù. táng chū kǒng yíng dá( 574~648 nián) zài《 lǐ jì zhù shū》 zhōng cū lüè dì jiē shì chū hóng de guāng xué chéng yīn:“ ruò yún bó lòu rì, rì zhào yǔ dī zé shēng hóng” shuō míng hóng shì tài yáng guāng zhào shè yǔ dī suǒ chǎn shēng de yī zhǒng zì rán xiàn xiàng. gōng yuán bā shì jì zhōng yè, zhāng zhì hé( 744~773 nián) zài《 xuán zhēn zǐ · tāo zhī líng》 zhōng dì yī cì yòng shí yàn fāng fǎ yán jiū liǎo hóng, ér qiě shì dì yī cì yòu yì shí dì jìn xíng de bái guāng sè sàn shí yàn:“ bèi rì pēn hū shuǐ chéng hóng ní zhī zhuàng, ér bù kě zhí yě, qí hū yǐng yě”. táng dài yǐ hòu, bù duàn yòu rén chóngfù lèi sì de shí yàn, rú nán sòng cháo cài biàn jìn xíng liǎo yī gè mó nǐ“ rì zhào yǔ dī” de shí yàn, bǎ hóng hé rì yuè yùn xiàn xiàng lián xì qǐ lái, yòu yì shuō míng hóng de chǎn shēng shì yī zhǒng sè sàn guò chéng, bìng zhǐ chū liǎo hóng hé yáng guāng wèi zhì zhī jiān de guān xì. nán sòng chéng dà chāng( 1123~1195 nián) zài《 yǎn fán lù》 zhōng jì shù liǎo lù dī fēn guāng de xiàn xiàng, bìng zhǐ chū, rì guāng tōng guò yī gè yè dī yě néng huà wéi duō zhǒng yán sè, shí jì shì sè sàn, ér zhè zhǒng yán sè bù shì shuǐ zhū běn shēn suǒ jù yòu, ér shì rì guāng de yán sè suǒ zhù, zhè jiù míng què zhǐ chū liǎo rì guāng zhōng bāo hán yòu shù zhǒng yán sè, jīng guò shuǐ zhū de zuò yòng 'ér xiǎn xiàn chū lái, kě yǐ shuō, tā yǐ jiē chù dào sè sàn de běn zhì liǎo.
zài wǒ guó cóng jìn dài kāi shǐ, xǔ duō diǎn jí dū jìzǎi liǎo jīng tǐ de sè sàn xiàn xiàng. rú jìzǎi guò kǒng què máo jí mǒu zhǒng kūn chóng biǎo pí zài yáng guāng xià bù duàn biàn sè de xiàn xiàng, yún mǔ piàn xiàng rì jǔ zhī kě guān chá dào gè zhǒng yán sè de guāng. lǐ shí zhēn yě céng zhǐ chū jiào dà de liù lēng xíng shuǐ jīng hé jiào xiǎo de shuǐ jīng zhū, dōunéng xíng chéng sè sàn. dào liǎo míng mò, fāng yǐ zhì( 1611~1671 nián) zài suǒ zhù《 wù lǐ xiǎo shí》 zhōng zōng hé qián rén yán jiū de chéng guǒ, duì sè sàn xiàn xiàng zuò liǎo jí jīng cǎi de gài kuò, tā bǎ dài lēng de zì rán jīng tǐ hé rén gōng shāo zhì de sān lēng jīng tǐ jiāng bái guāng fēn chéng wǔ sè, yǔ xiàng rì pēn shuǐ 'ér chéng de wǔ sè rén zào hóng、 rì guāng zhào shè fēi quán chǎn shēng de wǔ sè xiàn xiàng, yǐ jí hóng ní zhī cǎi、 rì yuè zhī yùn、 wǔ sè zhī yún děng zì rán xiàn xiàng lián xì qǐ lái, rèn wéi“ jiē tóng cǐ lǐ” jí dōushì bái guāng de sè sàn . suǒ yòu zhè xiē dū biǎo míng zhōng guó míng dài yǐ qián duì sè sàn xiàn xiàng de běn zhì yǐ yòu liǎo jiào quán miàn de rèn shí, dàn yě fǎn yìng zhōng guó gǔ dài wù lǐ xué zhī shí dà dōushì língsan、 jīng yàn xìng de zhī shí.
èr、 xī fāng niú dùn yǐ qián duì guāng de sè sàn de rèn shí
zài guāng xué fā zhǎn de zǎo qī, duì yán sè de jiě shì xiǎn dé tè bié kùn nán. zài niú dùn yǐ qián, ōu zhōu rén duì yán sè de rèn shí liú xíng zhe yà lǐ shì duō dé de guān diǎn. yà lǐ shì duō dé rèn wéi, yán sè bù shì wù tǐ kè guān de xìng zhì, ér shì rén men zhù guān de gǎn jué, yī qiē yán sè de xíng chéng dōushì guāng míng yǔ hēi 'àn、 bái yǔ hēi 'àn bǐ lì hùn hé de jiēguǒ. 1663 nián bō yì 'ěr yě céng yán jiū liǎo wù tǐ de yán sè wèn tí, tā rèn wéi wù tǐ de yán sè bìng bù shì shǔ yú wù tǐ de dài shí zhì xìng de xìng zhì, ér shì yóu yú guāng xiàn zài bèi zhào shè de wù tǐ biǎo miàn shàng fā shēng biàn yì suǒ yǐn qǐ de. néng wán quán fǎn shè guāng xiàn de wù tǐ chéng bái sè, wán quán xī shōu guāng xiàn de wù tǐ chéng hēi sè. lìng wài hái yòu bù shǎo kē xué jiā, rú dí kǎ 'ér、 hú kè děng yědōu tǎo lùn guò bái guāng fēn sàn huò jù jí chéng yán sè de wèn tí, dàn tā mendōu zhù zhāng hóng sè shì dà dà dì nóng suō liǎo de guāng, zǐ guāng shì dà dà dì xī shì liǎo de guāng zhè yàng yī gè fù zá wěn luàn de lǐ lùn. suǒ yǐ zài niú dùn yǐ qián, yóu lēng jìng chǎn shēng de zhé shè bèi jiǎ dìng shì shí jì shàng chǎn shēng liǎo sè, ér bù shì jǐn jǐn bǎ yǐ jīng cún zài de sè fēn lí kāi lái.
sān、 niú dùn duì guāng de sè sàn de shí yàn tàn suǒ yǔ lǐ lùn yán jiū
( 1) shè jì bìng jìn xíng sān lēng jìng shí yàn
dāng bái guāng tōng guò wú sè bō lí hé gè zhǒng bǎo shí de suì piàn shí, jiù huì xíng chéng xiān yàn de gè zhǒng yán sè de guāng, zhè yī shì shí zǎo zài niú dùn de jǐ gè shì jì zhī qián jiù yǐ yòu liǎo jiě, kě shì zhí dào shí qī shì jì zhōng yè yǐ hòu, cái yòu niú dùn tōng guò shí yàn yán jiū liǎo zhè gè wèn tí. gāi shí yàn bèi píng wéi“ wù lǐ zuì měi shí yàn” zhī yī。
niú dùn shǒu xiān zuò liǎo yī gè yòu míng de sān lēng jìng shí yàn, tā zài zhù zuò zhōng jì zài dào:“ 1666 nián chū, wǒ zuò liǎo yī gè sān jiǎo xíng de bō lí lēng zhù jìng, lì yòng tā lái yán jiū guāng de yán sè. wèicǐ, wǒ bǎ fáng jiān lǐ nòng chéng qī mò de, zài chuāng hù shàng zuò yī gè xiǎo kǒng, ràng shì liàng de rì guāng shè jìn lái. wǒ yòu bǎ lēng jìng fàng zài guāng de rù kǒu chù, shǐ zhé shè de guāng néng gòu shè dào duì miàn de qiáng shàng qù, dāng wǒ dì yī cì kàn dào yóu cǐ 'ér chǎn shēng de xiān míng qiáng liè de guāng sè shí, shǐ wǒ gǎn dào jí dà de yú kuài.” niú dùn de shí yàn shè jì rú xià tú: tōng guò zhè gè shí yàn, zài qiáng shàng dé dào liǎo yī gè cǎi sè guāng bān, yán sè de pái liè shì hóng、 chéng、 huáng、 lǜ、 qīng、 lán、 zǐ. niú dùn bǎ zhè gè yán sè guāng bān jiào zuò guāng pǔ.
( 2) jìn yī bù shè jì shí yàn, huò dé chún guāng pǔ
niú dùn zài shàng shù shí yàn zhōng suǒ dé dào de guāng pǔ shì bù chún de, tā rèn wéi guāng pǔ zhī suǒ yǐ bù chún shì yīn wéi guāng pǔ shì yóu yī xì liè xiāng hù chóngdié de yuán xíng sè bān de xiàng suǒ zǔ chéng. niú dùn wèile huò dé hěn chún de guāng pǔ, biàn shè jì liǎo yī tào guāng xué yí qì jìn xíng shí yàn, qí shí yàn shè jì rú tú suǒ shì:
yòng bái guāng tōng guò yī tòu jìng hòu zhào liàng xiáfèng S, xiáfèng hòu fàng yī huì jù tòu jìng yǐ biàn xíng chéng xiáfèng S de xiàng I. rán hòu zài tòu jìng de guāng lù shàng fàng yī gè lēng jìng. jiēguǒ guāng tōng guò lēng jìng yīn piān zhuǎn jiǎo dù bù tóng 'ér bèi fēn kāi, yǐ zhì zài bái sè guāng píng shàng xíng chéng yī gè yóu hóng dào zǐ de guāng pǔ dài. zhè gè guāng pǔ dài shì yóu yī xì liè bǐ cǐ lín jiē de xiáfèng de cǎi sè xiàng zǔ chéng de. ruò xiáfèng zuòde hěn zhǎi, chóngdié xiàn xiàng jiù kě yǐ jiǎn xiǎo dào zuì dī xiàn dù, yīn 'ér guāng pǔ yě biàn dé hěn chún.
( 3) niú dùn tí chū jiě shì guāng pǔ de lǐ lùn
niú dùn wèile jiě shì sān lēng jìng shí yàn zhōng bái guāng de fēn jiě xiàn xiàng, rèn wéi bái guāng shì yóu gè zhǒng bù tóng yán sè guāng zǔ chéng de, bō lí duì gè zhǒng sè guāng de zhé shè shuài bù tóng, dāng bái guāng tōng guò lēng jìng shí, gè sè guāng yǐ bù tóng jiǎo dù zhé shè, jiēguǒ jiù bèi fēn kāi chéng yán sè guāng pǔ. bái guāng tōng guò lēng jìng shí, xiàng lēng jìng de dǐ biān piān zhé, zǐ guāng piān zhé zuì dà, hóng guāng piān zhé zuì xiǎo. lēng jìng shǐ bái guāng fēn kāi chéng gè zhǒng sè guāng de xiàn xiàng jiào zuò sè sàn. yán gé dì shuō, guāng pǔ zhōng yòu hěn duō gè zhǒng yán sè de xì xiàn, tā mendōu jí píng huá dì róng zài xiāng lín de xì xiàn lǐ, yǐ zhì shǐ rén jué chá bù dào tā de jiè xiàn.
( 4) shè jì shí yàn yàn zhèng shàng shù lǐ lùn de zhèng què xìng
wèile jìn yī bù yán jiū guāng de yán sè, yàn zhèng shàng shù lǐ lùn de zhèng què xìng, niú dùn yòu zuò liǎo lìng yī gè shí yàn. shí yàn shè jì rú tú suǒ shì:
niú dùn zài guān chá guāng pǔ de píng mù DE shàng dǎ yī xiǎo kǒng, zài zài qí hòu fàng yī yòu xiǎo kǒng de píng mù de, ràng tōng guò cǐ xiǎo kǒng de guāng shì jù yòu mǒu zhǒng yán sè de dān sè guāng. niú dùn zài zhè gè guāng shù de lù jìng shàng zài fàng shàng dì 'èr gè lēng jìng abc, tā de hòu miàn zài fàng yī gè xīn de guān chá píng V. shí yàn biǎo míng, dì 'èr gè lēng jìng abc zhǐ shì bǎ zhè gè dān sè guāng shù zhěng gè dì piān zhuǎn yī gè jiǎo dù, ér bìng bù gǎi biàn guāng de yán sè. shí yàn zhōng, niú dùn zhuàndòng dì yī gè lēng jìng ABC, shǐ guāng pǔ zhōng bù tóng yán sè de guāng tōng guò DE hé de píng shàng de xiǎo kǒng, zài suǒ yòu zhè xiē qíng kuàng xià, zhè xiē bù tóng yán sè de dān sè guāng dōubù néng bèi dì 'èr gè lēng jìng zài cì fēn jiě, tā men gè zì tōng guò dì 'èr gè jiǎn jìng hòu dū zhǐ piān zhuǎn yī dìng de jiǎo dù, ér qiě fā xiàn, duì yú bù tóng yán sè de guāng piān zhuǎn de jiǎo dù bù tóng.
tōng guò zhè xiē shí yàn, niú dùn dé chū jié lùn: bái guāng néng fēn jiě chéng bù tóng yán sè de guāng, zhè xiē guāng yǐ shì dān sè de liǎo, lēng jìng bù néng zài fēn jiě tā men.
( 5) dān sè guāng fù hé wéi bái guāng de shí yàn
bái guāng jì rán néng fēn jiě wéi dān sè guāng, nà me dān sè guāng shì fǒu yě kě fù hé wéi bái guāng ní” wèicǐ niú dùn jìn xíng shí yàn. rú tú 55 suǒ shì, bǎ guāng pǔ chéng zài yī pái xiǎo de jǔ xíng píng miàn jìng shàng, jiù kě shǐ guāng pǔ de sè guāng chóngxīn fù hé wéi bái guāng. tiáojié gè píng miàn jìng yǔ rù shè guāng de jiā jiǎo, shǐ gè fǎn shè guāng dū luò zài guāng píng de tóng yī wèi zhì shàng, zhè yàng jiù dé dào yī gè bái sè guāng bān.
niú dùn zhǐ chū, hái kě yǐ yòng lìng yī zhǒng fāng fǎ bǎ sè guāng chóngxīn fù hé wéi bái guāng. bǎ guāng pǔ huà zài yuán pán shàng chéng shàn xíng, rán hòu gāo sù xuánzhuàn zhè gè yuán pán, yuán pán jiù chéng xiàn bái sè. zhè zhǒng shí yàn xiào guǒ yī bān chēng wéi“ shì jué zàn liú xiào yìng”. yǎn jīng shì wǎng mó shàng suǒ chéng de xiàng xiāo shī hòu, dà nǎo hái kě yǐ bǎ yìn xiàng bǎo liú líng diǎn jǐ miǎo zhǒng. cóng 'ér, dà nǎo kě jiāng xùn sù biàn huà de sè xiàng fù hé zài yī qǐ, jiù xíng chéng yī gè jìng zhǐ de bái sè xiàng. zài diàn shì píng mù shàng huò diàn yǐng píng mù shàng, wǒ men néng gòu kàn dào lián xù de tú xiàng, qí yuán yīn yě zhèng zài yú lì yòng liǎo rén de“ shì jué zàn liú xiào yìng”.
( 6) niú dùn duì guāng de sè sàn yán jiū chéng guǒ.
niú dùn tōng guò yī xì liè de sè sàn shí yàn hé lǐ lùn yán jiū, bǎ jiēguǒ guī nà wéi jǐ tiáo, qí yào diǎn rú xià:
① guāng xiàn suí zhe tā de zhé shè shuài bù tóng 'ér yán sè gè yì. yán sè bù shì guāng de biàn yàng, ér shì guāng xiàn běn lái jiù gù yòu de xìng zhì.
② tóng yī yán sè shǔ yú tóng yī zhé shè shuài, fǎn zhī yì rán.
③ yán sè de zhǒng lèi hé zhé shè de chéng dù wéi guāng xiàn suǒ gù yòu, bù yīn zhé shè、 fǎn shè hé qí tā rèn hé yuán yīn 'ér biàn huà.
④ bì xū qū bié běn lái dān chún de yán sè hé yóu tā men fù hé 'ér chéng de yán sè.
⑤ bù cún zài zì shēn wéi bái sè de guāng xiàn. bái sè shì yóu yī qiē yán sè de guāng xiàn shìdàng hùn hé 'ér chǎn shēng de. shì shí shàng, kě yǐ jìn xíng bǎ guāng pǔ de yán sè chóngxīn hé chéng 'ér dé dào bái guāng de shí yàn.
⑥ gēn jù yǐ shàng gè tiáo, kě yǐ jiě shì sān lēng jìng shǐ guāng chǎn shēng yán sè yuán yīn yǔ hóng de yuán lǐ děng.
⑦ zì rán wù de yán sè shì yóu yú gāi wù zhì duì mǒu zhǒng guāng xiàn fǎn shè dé duō, ér duì qí tā guāng xiàn fǎn shè dé shǎo de yuán yīn.
⑧ yóu cǐ kě zhī, yán sè shì guāng( gè zhǒng shè xiàn) de zhì, yīn 'ér guāng xiàn běn shēn bù kě néng shì zhì. yīn wéi yán sè zhè yàng de zhì qǐ yuán yú guāng zhī zhōng, suǒ yǐ xiàn zài yòu chōng fēn de gēn jù rèn wéi guāng shì shí tǐ.
( 7) niú dùn duì yú guāng de sè sàn xiàn xiàng de yán jiū fāng fǎ de tè diǎn.
cóng yǐ shàng kě kàn chū niú dùn zài duì guāng de sè sàn yán jiū zhōng, cǎi yòng liǎo shí yàn guī nà héng héng jiǎ shuō lǐ lùn héng héng shí yàn jiǎn yàn de diǎn xíng de wù lǐ guī lǜ de yán jiū fāng fǎ, bìng shèn tòu zhe fēn xī de fāng fǎ( bǎ bái guāng fēn jiě wéi dān sè guāng yán jiū) hé zōng hé de fāng fǎ( bǎ dān sè guāng fù hé wéi bái guāng) děng wù lǐ xué yán jiū de fāng fǎ.
guāng de sè sàn shuō míng liǎo guāng jù yòu bō dòng xìng。 yīn wéi sè sàn shì guāng de chéngfèn( bù tóng sè guāng) zhé shè shuài bù tóng yǐn qǐ de, ér zhé shè shuài yóu bō de pín shuài jué dìng。
guāng jù yòu lì zǐ xìng zuì diǎn xíng de lì zǐ jiù shì guāng diàn xiào yìng。
sè sàn lì
yóu yú fènzǐ zhōng diàn zǐ hé yuán zǐ hé bù tíng dì yùn dòng, fēi jí xìng fènzǐ de diàn zǐ yún de fēn bù chéng xiàn yòu zhǎng yòu luò de zhuàng tài, cóng 'ér shǐ tā yǔ yuán zǐ hé zhī jiān chū xiàn shùn shí xiāng duì wèi yí, chǎn shēng liǎo shùn shí 'ǒu jí, fènzǐ yě yīn 'ér fā shēng biàn xíng。 fènzǐ zhōng diàn zǐ shù yù duō、 yuán zǐ shù yù duō、 yuán zǐ bàn jìng yù dà, fènzǐ yù yì biàn xíng。 shùn shí 'ǒu jí kě shǐ qí xiāng lín de lìng yī fēi jí xìng fènzǐ chǎn shēng shùn shí yòu dǎo 'ǒu jí, qiě liǎng gè shùn shí 'ǒu jí zǒng cǎi qǔ yì jí xiāng lín zhuàng tài, zhè zhǒng suí shí chǎn shēng de fènzǐ shùn shí 'ǒu jí jiān de zuò yòng lì wéi sè sàn lì ( yīn qí zuò yòng néng biǎo dá shì yǔ guāng de sè sàn gōng shì xiāng sì 'ér dé míng )。 suī rán shùn shí 'ǒu jí cún zài zàn duǎn, dàn yì jí xiāng lín zhuàng tài què cǐ qǐ bǐ fú, bù duàn chóngfù, yīn cǐ fènzǐ jiān shǐ zhōng cún zài zhuósè sàn lì。 wú yí, sè sàn lì bù jǐn cún zài yú fēi jí xìng fènzǐ jiān, yě cún zài yú jí xìng fènzǐ jiān yǐ jí jí xìng yǔ fēi jí xìng fènzǐ jiān。
sè sàn lì cún zài yú yī qiē fènzǐ zhī jiān。 sè sàn lì yǔ fènzǐ de biàn xíng xìng yòu guān, biàn xíng xìng yuè qiáng yuè yì bèi jí huà, sè sàn lì yě yuè qiáng。 xī yòu qì tǐ fènzǐ jiān bìng bù shēng chéng huà xué jiàn, dàn dāng tā men xiāng hù jiē jìn shí, kě yǐ yè huà bìng fàng chū néng liàng, jiù shì sè sàn lì cún zài de zhèng míng。
zhè 3 zhǒng fènzǐ jiān lì tǒng chēng wéi fàn dé huá lì。 tā shì zài rén men yán jiū shí jì qì tǐ duì lǐ xiǎng qì tǐ de piān lí shí tí chū lái de。 fènzǐ jiān lì yòu yǐ xià tè diǎn:① fènzǐ jiān lì de dà xiǎo yǔ fènzǐ jiān jù lí de 6 cì fāng chéng fǎn bǐ。 yīn cǐ fènzǐ shāo yuǎn lí shí, fènzǐ jiān lì zhòu rán jiǎn ruò。 tā men de zuò yòng jù lí dà yuē zài 300 ~ 500pm fàn wéi nèi。 fènzǐ jiān jì bǎo chí yī dìng jiē chù jù lí yòu“ wú” diàn zǐ yún de chóngdié shí, xiāng lín liǎng fēn zǐ zhōng xiāng hù jiē chù de nà liǎng gè yuán zǐ de hé jiān jù zhī bàn chēng yuán zǐ de fàn dé huá bàn jìng。 lǜ yuán zǐ de fàn dé huá bàn jìng wéi 180pm, bǐ qí gòng jià bàn jìng 99pm dà dé duō。② fènzǐ jiān lì méi yòu fāng xiàng xìng hé bǎo hé xìng。③ fènzǐ jiān lì zuò yòng néng yī bān zài 2~ 20kJ·mol-1, bǐ huà xué jiàn néng (100~ 600kJ·mol-1) xiǎo yuē 1~ 2 shù liàng jí。
lǔ sù fènzǐ wù lǐ xìng zhì hěn róng yì yòng fènzǐ jiān lì zuò dìng xìng de shuō míng: F2, Cl2, Br2, I2 dōushì fēi jí xìng fènzǐ。 shùn xù fènzǐ liàng zēng dà, yuán zǐ bàn jìng zēng dà, diàn zǐ zēng duō, yīn cǐ sè sàn lì zēng jiā, fènzǐ biàn xíng xìng zēng jiā, fènzǐ jiān lì zēng jiā。 suǒ yǐ lǔ sù fènzǐ shùn xù róng、 fèi diǎn xùn sù zēng gāo, cháng wēn xià F2, Cl2 shì qì tǐ, Br2 shì yè tǐ 'ér I2 zé shì gù tǐ。 bù guò, HF, H2O, NH33 zhǒng qīng huà wù de fènzǐ liàng yǔ xiāng yìng tóng zú qīng huà wù bǐ jiào míng xiǎn dì xiǎo, dàn tā men de róng、 fèi diǎn zé fǎn cháng dì gāo, qí yuán yīn zài yú zhè xiē fènzǐ jiān cún zài hài jiàn。
zhé shè shuài
sè guāng zhé shè shuài
zǐ 1.532
lán 1.528
lǜ 1.519
huáng 1.517
chéng 1.514
hóng 1.513
jiè zhì de zhé shè shuài děng yú guāng zài zhēn kōng zhōng de sù dù gēn zài zhè zhǒng jiè zhì zhōng de sù dù zhī bǐ。 gè sè guāng zài zhēn kōng zhōng de sù dù shì yī zhì de, dū děng yú c, tā men zài tóng yī jiè zhì( lì rú bō lí) zhōng de zhé shè shuài bù tóng, biǎo míng tā men zài tóng yī jiè zhì zhōng de sù dù bù tóng, hóng guāng de zhé shè shuài bǐ qí tā sè guāng xiǎo, biǎo míng hóng guāng zài jiè zhì zhōng de sù dù bǐ qí tā sè guāng dà。 bō cháng jiào duǎn de bō róng yì bèi sǎnshè, bō cháng jiào cháng de bō bù róng yì bèi sǎnshè。 | | guang de sesan
guāng de sè sàn
dispersionoflight
wù zhì zhōng guāng de xiāng sù dù huò zhé shè shuài suí guāng de pín shuài huò zhēn kōng zhōng bō cháng 'ér biàn huà de xiàn xiàng。 wù zhì de sè sàn xìng zhì tōng cháng yòng qí zhé shè shuài □ (□ =□ /□,□ wéixiàng sù dù,□ wéi zhēn kōng zhōng guāng sù) suí pín shuài□ huò bō cháng□ biàn huà de qū xiàn( sè sàn qū xiàn) huò biàn huà shuài□ biǎo shì。
guāng de sè sàn de yán jiū cóng I. niú dùn yòng lēng jìng xíng chéng yáng guāng de guāng pǔ kāi shǐ。 yóu yú gè zhǒng sè guāng zài lēng jìng cái liào zhōng de zhé shè shuài bù tóng。 bái guāng jìn rù lēng jìng de yī gè biǎo miàn shí, gè zhǒng sè guāng yòu bù tóng de zhé shè jiǎo, tā men jiù fēn kāi xiàng bù tóng fāng xiàng chuán bō, jiē zhe jīng lēng jìng lìng yī biǎo miàn zhé shè chū lái, zhè yàng, rù shè de bái guāng jiù bèi fēn sàn xíng chéng yī gè guāng pǔ( tú 1 lēng jìng de sè sàn)。 tiān kōng zhōng de hóng de xiàn xiàng kě yòng yáng guāng zài shuǐ dī shàng zhé shè shí( guāng xiàn zhé shè jìn rù shuǐ dī hòu yòu zài xiāng duì de biǎo miàn fǎn shè, zài zhé shè 'ér chū) fā shēng sè sàn lái shuō míng。
zhèng cháng sè sàn cháng yòng de guāng xué cái liào, zhé shè shuài suí guāng de pín shuài de zēng dà( bō cháng jiǎn xiǎo) ér zēng dà, lì rú, zǐ guāng de zhé shè shuài jiào hóng guāng de dà , rú tú 2 cháng yòng guāng xué cái liào de sè sàn qū xiàn qū xiàn suǒ shì。 zhè zhǒng biàn huà chēng wéi zhèng cháng sè sàn。 biǎo shì wù zhì de zhèng cháng sè sàn de gōng shì zuì zǎo shì A.-L. kē xī gěi chū de, xiě wéi
□ (1) shì zhōng cháng liàng□、□、□ yóu shí yàn cè dìng。 duì zài kě jiàn guāng bō duàn tòu míng de cái liào, shàng shì yòu xiāng dāng gāo de zhǔn què dù。 cū lüè xiē, kě zhǐ qǔ shàng shì yòu fāng qián liǎng xiàng
□ bìng yóu cǐ kě dé
□ zhè gè guān xì biǎo míng, zài zhèng cháng sè sàn fàn wéi nèi, bō cháng yuè duǎn, zhé shè shuài suí bō cháng biàn huà shuài de zhí yuè dà。
fǎn cháng sè sàn 1860 nián F.-P. lè lǔ zài chōng mǎn diǎn zhēng qì de lēng jìng zhōng guān chá zhé shè xiàn xiàng shí , fā xiàn hóng guāng bǐ lán guāng de piān zhé gèng dà。 tā bǎ zhè yī xiàn xiàng chēng wéi fǎn cháng sè sàn。 yǐ hòu yě zài chōng mǎn rǎn liào pǐn hóng róng yè de lēng jìng shí yàn zhōng guān chá dào zhè yī xiàn xiàng。 xiàn zài bǎ zhé shè shuài suí pín shuài de zēng dà 'ér jiǎn xiǎo de biàn huà chēng wéi fǎn cháng sè sàn。 A. kǒng tuō duì fǎn cháng sè sàn xiàn xiàng de yán jiū què dìng liǎo: yī zhǒng wù zhì zài mǒu yī bō cháng qū yù nèi yòu fǎn cháng sè sàn shí, zé zài gāi qū yù nèi yě yòu qiáng liè de xī shōu。 lǐ lùn yán jiū biǎo míng, zài wù zhì de xī shōu dài( jiàn guāng de xī shōu) fàn wéi nèi cún zài fǎn cháng sè sàn, ér zài xī shōu dài yǐ wài huò zài liǎng gè xī shōu dài zhī jiān zé cún zài zhèng cháng sè sàn。 měi yī wù zhì dū jù yòu zhèng cháng sè sàn yǔ fǎn cháng sè sàn de xìng zhì, biǎo xiàn yú bù tóng bō cháng qū yù nèi。
1871 nián W. sāi'ěr mài yé 'ěr zài tánxìng yǐ tài lǐ lùn jī chǔ shàng dé chū yī gè sè sàn gōng shì( sāi'ěr mài yé 'ěr gōng shì)
□ (2) shì zhōng□ yǔ□□ wéi liǎng gè cháng liàng,□□ biǎo shì duì yìng yú wù zhì zhōng wēi lì de gù yòu zhèn dòng pín shuài de zhēn kōng zhōng bō cháng, yě jiù shì wù zhì de xī shōu xiàn huò xī shōu dài de bō cháng wèi zhì。 zhè gè gōng shì kě gèng hǎo dì biǎo shù kào jìn xī shōu xiàn qū yù de□ yǔ□ guān xì, dàn cún zài yī gè kùn nán , jí dāng□ =□□ shí gōng shì wú yì yì。 zài□□□□ shí bǎ shì (2) zhǎn kāi kě dé kē xī gōng shì。 kǎo lǜ dào wù zhì kě yǐ yòu jǐ gè gù yòu pín shuài , zé yìng bǎ shì (2) xiě chéng
□ (3)
cháng yòng de tòu míng cái liào de xī shōu dài duō wèi yú zǐ wài xiàn bō duàn yǐ jí hóng wài、 yuǎn hóng wài bō duàn nèi, kě jiàn guāng bō duàn qià zài xī shōu dài zhī jiān。
wù zhì de sè sàn xìng zhì duì yú tā zuò guāng xué yuán jiàn cái liào yòu zhòng yào yì yì, lì rú fēn guāng lēng jìng yào lì yòng cái liào de sè sàn yǐ xíng chéng guāng pǔ, zuò wéi chéng xiàng yuán jiàn de tòu jìng zǔ cháng yào gēn jù cái liào de sè sàn xìng zhì xiāo chú sè chā。
sè sàn de lǐ lùn sè sàn de jīng diǎn diàn zǐ lǐ lùn zhù yào shì yóu H.A. luò lún cí tí chū de。 tā bǎ sè sàn wù zhì kàn zuò shì yóu fènzǐ( yuán zǐ) gòu chéng de tǐ xì; bǎ fènzǐ( huò yuán zǐ) kàn zuò zhèn zǐ, qí zhōng diàn zǐ zài shù fù lì zuò yòng xià yòu yī dìng de gù yòu zhèn dòng pín shuài( diàn zǐ zhèn dòng de gù yòu pín shuài zài zǐ wài huò kě jiàn guāng bō duàn; fènzǐ zhōng de yuán zǐ yě kě yǐ zhèn dòng, qí gù yòu pín shuài zài hóng wài bō duàn; zhè lǐ zhǐ kǎo lǜ diàn zǐ)。 dāng guāng zài wù zhì zhōng chuán bō shí, guāng bō de diàn cí chǎng yǐn qǐ zhè xiē zhèn zǐ jìn xíng yǔ guāng bō tóng pín shuài de qiǎngpò zhèn dòng, tóng shí yīn fā chū fú shè huò yóu yú fènzǐ jiān de xiāng hù zuò yòng( rú pèng zhuàng) ér shòu dào zǔ lì( kě rèn wéi zhè zǔ lì zhèng bǐ yú diàn zǐ yùn dòng sù dù)。 zhè xiē zhèn zǐ xíng chéng liǎo wù zhì nèi gè chù de biàn huà de diàn jǔ。 tā men fā chū yǔ guāng bō tóng pín shuài de fú shè( xiāng gān sǎnshè), bìng néng cóng guāng bō xī shōu néng liàng。
duì yú wú jí fènzǐ , shè diàn zǐ de zhì liàng yǔ diànhè fēn bié wéi□ yǔ□ , zhèn dòng zhōng diàn zǐ lí kāi píng héng wèi zhì de wèi yí wéi | | | hàn zì | yán liào | zhōng cǎo yào | yī xué | kē xī | |
|
|
|