张雪迎曾舜晞:光的色散和光的干射的区别

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/28 15:29:11

光的色散
我们平时常见的白色太阳光,实际上是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光组成的。为什么在“白色”的太阳光下,物体会呈现出五颜六色呢?这是由于太阳光照到物体上时,“部分光被物体表面反射,另一部分被物体吸收,剩下的穿过物体透射出去。不透明的物体的颜色是由它反射的光线的颜色决定的。如果物体能反射阳光中所有的七种色光,那么这个物体就是白色的;反之,如果物体把投射于它的不论哪种色光都吸收,这个物体就呈黑色。西红柿之所以是红色的,是因为它只反射红光而吸收了其他波长的光线。如果把西红柿放在蓝灯下观看,情况就不同了,由于西红柿只能反射红色光,蓝光中没有红色光的成分,西红柿吸收蓝光之后,看上去就成黑色了。这说明不透明物体的颜色,既依赖于它所反射的光的颜色,也依赖于照射它的光的颜色。

光的干涉
light,interference of
两束或两束以上的光波在一定条件下重叠时,重叠区的光强不等于各束光波强度之和的现象。大多数情形下在重叠区产生不随时间而变的强弱交替的光强分布。产生干涉的条件为:①各光束的频率相同。②在每个点上各束光的振动间有固定的相位差,这就要求各光源间有固定的相位关系。③叠加点各光振动有大致相同的振动方向。以上条件称为相干条件,满足此条件的光源和光波分别称为相干光源和相干光。
两独立光源由于其发光的随机性,两者间不可能有固定的相位关系,所发光波不是相干光,因而不能产生干涉,叠加时总光强等于两束光单独存在时的光强之和,称非相干叠加。为实现干涉,必须把从同一光源发出的光波分成两束,分别经过不同的光程,然后再叠加起来。此情形下叠加点两光振动间的相位差仅由光程差决定,故能实现干涉。根据分开光束的不同方法,可把干涉分为分波前干涉和分振幅干涉两类,前者是借助于光学装置将同一入射波前分割成两部分,后者是利用光在界面上的反射和折射将同一入射振动分成两部分。
产生干涉是一切波动的共性,光的干涉只能用光的波动理论才能解释,历史上曾作为光的波动性的证据。光的干涉原理被广泛用于各种物理量的精密测量和光学元件质量的精密检验(见干涉仪)。

因此,色散是光的吸收和反射造成的,而干涉是由于光波的波动性造成的。

三棱镜色散 和 干涉 都能得到美丽的光谱,但是原理完全不同.

棱镜色散的原理是折射。
光线从一种媒质进入另一种媒质时在两种媒质的交界面上要发生折射,偏折角度的大小和折射率有关,而某一种媒质的折射率还和入射光的波长有关。玻璃等材料对于紫光折射率较大,紫光就偏折得厉害一些;对于红光折射率较小,红光就偏折得少一些。白光发生折射时,不同颜色的光偏折的角度不同,各种颜色被分开这就是棱镜色散。
干涉的原理是波的相干叠加。
相干光发生干涉时干涉条纹的间距和波长成正比,各种波长的零级亮条纹相重合,一级亮条纹各种波长就分离了,波长较短的紫光离零级条纹较近,波长较长的红光离零级条纹较远。如果是白光干涉,其干涉条纹就形成美丽的光谱。

棱镜色散光谱 和 干涉(或衍射光栅)光谱的区别有二:
1. 排列顺序相反。
棱镜色散光谱红光偏折的角度较小(靠近原来直线传播的方向);干涉形成的光谱紫光更靠近原来直线传播的方向。
2. 各种颜色分开的角度不同。
干涉条纹的间距和波长成正比,光谱中各种波长被分开的角度是均匀的,是“匀排光谱”;棱镜色散的角度和折射率有关,折射率和波长之间没有比例关系,一般靠近红色一端颜色分得开一些,紫色一端颜色挤得密一些。

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色散是将复色光分散成不同颜色的单色光.而干涉则是光波的