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早教光學(xué)三棱鏡

三棱鏡是光學(xué)棱鏡中的一種形式,在外觀上呈現(xiàn)幾何的三角形,是光學(xué)棱鏡中最常見,也是一般人所熟知的,但并不是最常用到的棱鏡。三棱鏡最常用于光線的色散,這是將光線分解成為不同的光譜成分。利用不同波長(zhǎng)的光線因?yàn)檎凵渎什煌?,在折射時(shí)會(huì)偏轉(zhuǎn)不同的角度,便會(huì)造成色散的現(xiàn)象。這種效應(yīng)也被用來(lái)對(duì)棱鏡物質(zhì)進(jìn)行高精密度的折射系數(shù)測(cè)量。 物質(zhì)的折射系數(shù)固然在不同的波長(zhǎng)會(huì)有所不同,但有些物質(zhì)的折射系數(shù)對(duì)波長(zhǎng)的變化比其他物質(zhì)強(qiáng)烈(色散非常明顯)。通常,BK7玻璃的色散較低,LaSF11玻璃的色散就很明顯,因此更適宜做為色散用的棱鏡。 棱鏡的頂角(在上圖中,上面的角)能夠影響到棱鏡色散時(shí)的特性。通常,要適當(dāng)?shù)倪x擇光線射入的角度和射出的角度,當(dāng)角度接近布儒斯特角(Brewster angle)時(shí),在折射時(shí)造成的損耗最小。 一束白光會(huì)分出不同顏色,一般就分為七種顏色,即紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛和紫。它是由透明材料作成的截面呈三角形的光學(xué)儀器,也叫“棱鏡”光學(xué)上用橫截面為三角形的透明體叫做三棱鏡,光密媒質(zhì)的棱鏡放在光疏媒質(zhì)中(通常在空氣中),入射到棱鏡側(cè)面的光線經(jīng)棱鏡折射后向棱鏡底面偏折。光從棱鏡的一個(gè)側(cè)面射入,從另一個(gè)側(cè)面射出,出射光線將向底面(第三個(gè)側(cè)面)偏折,偏折角的大小與棱鏡的折射率,棱鏡的頂角和入射角有關(guān).白光是由各種單色光組成的復(fù)色光;同一種介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同;不同色光在同一介質(zhì)中傳播的速度不同.所以,因?yàn)橥环N介質(zhì)對(duì)各種單色光的折射率不同,所以通過(guò)三棱鏡時(shí),各單色光的偏折角不同。因此,白色光通過(guò)三棱鏡會(huì)將各單色光分開,形成紅.橙.黃.綠.藍(lán).靛.紫七種色光即色散。 1666年,英國(guó)物理學(xué)家牛頓做了一次非常著名的實(shí)驗(yàn),他用三棱鏡將太陽(yáng)白光分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的七色色帶。據(jù)牛頓推論:太陽(yáng)的白光是由七色光混合而成,白光通過(guò)三棱鏡的分解叫做色散,彩虹就是許多小水滴為太陽(yáng)白光的色散. 白光是由各種單色光組成的復(fù)色光;同一種介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同;不同色光在同一介質(zhì)中傳播的速度不同 。因?yàn)橥环N介質(zhì)對(duì)各種單色光的折射率不同,所以通過(guò)三棱鏡時(shí),各單色光的偏折角不同。因此,白色光通過(guò)三棱鏡會(huì)將各單色光分開,即色散。

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