三棱镜能能把阳光分解成七色,原理是什么？为什么平面玻璃不行？

热门回答：

太阳光由红橙黄绿蓝靛紫(顺序不能改变)组成的。不同的色光在玻璃中的折射率不一样。即不同的色光在玻璃中的折射角度不同。以红光的折射角最小。紫光的折射角最大。其它的色光在这二种色光之间。如果按照折射角的由小到大的顺序排到。也就是红橙黄绿蓝靛紫。这就是我们看到的一条色带。物理学中称为光谱。

由于三棱镜的厚度是不一样的。折射光线是不平行的。所以。色光就被分开。而玻璃砖是厚度是均匀的。所有的折射光线是相互平行的。这样色光也都是平行的。色光就不能被分离开。利用玻璃砖也可以分解太阳光中的色光。把玻璃砖斜放入水中。利用水和玻璃砖就可以等效于三棱镜。谢邀请！参考一下。

其他观点：

我认为。现代物理学并不能正确解释光的反射。折射。或是衍射。偏振以及色散。成波等现象。人们对光还是不很了解。

就拿色散现象来说。就是不正确的。也就是一束白光透过三棱镜后会变成七色。六色。有时甚至是五色光。

光学理论对这种现象的解释是。光在棱镜内部发生了一次折射。但未色散。从棱镜出来。进入空气中后。又发生了一次折射。导致发生了色散。

认为这是因为白光内部的各色光(不是三色。而是五——七色)各具有不同的折射率导致的。

根据光学理论。白光有白光的折射率。色光有色光的折射率。只是它们的折射率完全不确定。都是随大随小。

现代物理学不知道这是为什么？

在特定的棱镜条件下。各色光具有确定的折射率。其中红光偏折最小。橙光次之。黄光再次之。依次绿。蓝。靛。紫次之。

为什么红光偏折最小。紫光偏折最大？解释是波长不同。

什么是波长呢？光学理论认为。光是某种波动牲。就象水波一样。一波接一波向前运动。每两个波之间的距离都是一样的。这个距离就叫波长。

光学理论在需要光是粒子的时候就说光是粒子。需要光是波的时候就说光是波。所以具有了波长和频率的属性。

那么波长是由什么决定的呢？其实波长和频率的关系就象一个人走路时步幅和步频的关系。

步幅就是波长。表示人走一步多远。步频就是光的频率。表示每两步用多长的时间。这二者实际是一个问题。

上述问题有个前提。即这个人走路的速度总是不变的。因为光速恒定。

这意味着频率和波长总是交变的。如果波长大了。频率会相应变小。反之亦然。

为什么波长不同偏折就不同呢？或是说频率不同偏折就不同呢？

难道是波动性导致的？好象有道理。因为至少色光的偏折程度就是频率越高(也即波长越短)偏折越大。比如紫光的偏折最大。频率越低(波长越长)偏折越小。比如红光就是如此。

但问题是光只在不同的媒质面上才会产生折射。比如光从空气进入水中会折射。从水中进入空气中也会折射。但折射的程度不一样。

再比如光从空气进入玻璃中再出来。也会发生两次折射。而在同一媒质中只会直线向前。

如果真是波动性导致的。光应该在任何时候都会发生偏折？那样白光就不会生成。其他复色光也不会出现。因为在传播中就会色散。

但事实并非如此。色散现象是极少出现的。所以也不知道光为什么会偏折？

光的颜色又是怎么回事呢？关于这一点。只知道光的颜色与频率或波长有一定的关系。毕竟不同的频率或波长的光有不同的颜色。

对于颜色的来源。科学提出了夸克的理论。认为光的颜色来自原子核的质子和中子。它们都是由夸克组成的。夸克具有色荷。类似于电。能给人带来色感。

但有个问题。那就是既然色来自质子和中子。而同时色又来自光。那光和质子和中子又有什么关系呢？

现代物理学认为电子会发光。但不清楚质子和中子会不会发光。当然物理学知道核也是有核能的。并且可以转化为光。但还是不知道色和色光的关系。

再回到光的色散上来。

如上所述。由于存在很多疑问。所以现代物理学不能很好地解决光学的诸多问题。其中自然包括色散问题。

而我的光学理论(光论)可以全面而合理地解释几乎所有光学现象。

光为什么透过三棱镜会色散呢？

光透过三棱镜。指的是光波穿三棱镜物质而过。那么为什么光波会透过三棱镜呢？

那什么是光波呢？在我的理论中(意识力学)。光波就是由光粒子(本论称基子)排列而成的运动队列。

光波分横波(又叫面波)和纵波(又叫束波)两种。面波是基粒子排成一个面向前平进。束波是基子排成一束向前运动。

不论是横波纵波。波的主要特点是波内各粒子保持定距。

如果在传播中因某种干扰导致波内粒子失去定距排列。必须立即自动恢复原来的波间距(波内粒子间的距离)。

如果粒子无力恢复(万能运动者的能力也不是无限的)。那一定是撞上了什么东西(如核。电子。基子等)。这时这个粒子要么被吸收。要么被反射。总之不在波中了。

其离开后留下的空位必须及时补员。因为波间距一旦超过基子的感知范围(即感知域)。相邻基子就会互不感知。波就不能形成。

上面讲的波只是一个波(即爱因斯坦所谓的光子)。但我们平时说的光波指的是具有某种频率的光波(即是由无数个波组的)。是以特定波长一个接一个飞驰而来的光波。

至于这个波的频率和波长是多少？由发光者(核与电子)的辐射频率所决定。频率和波长就是这么来的。

至于我们遇到的光是单色波还是复色波还是白光？这完全由发光者决定。

再回答光波为什么可以透过三棱镜？

光不但可以透过玻璃。棱镜。透镜这些透明物。还可以透过那些不透明物。比如气体和液体。还可以透过固体物。

光波对任何物质都具有一定的穿透力。也叫透过力。又岂只是三棱镜？

为什么光波可以透过物质呢？

因为光波是由具有意识能力的基子列队前进的。具有保持定距和自动补位的意识力。

当一个面波进入气体或液体物时。由于物质是由原子列队形成的。原子核之向有很大的空隙地带(即电子活动的区域)。所以不但光波可以任意飞行。就是声波。味波。甚至物体都可以通过。人不是在大气中任意行走吗？

所以光波进入物质中更是任意纵横。不可阻挡。是所有物质中遇到阻力最小的。

但物质中对任何经过者都是有阻力的。那怕是光波也是如此。

光波在物质中遇到的阻力叫光阻。

阻力是怎么形成的呢？因为光波在穿越物质时显然是不能直线飞行的。那样必将撞核。撞电子。撞光子等等。

所以光在物质中运动是曲进运动。即基子会不断地拐弯以避开核与电子。这是由基粒四性(喜曲厌直。喜聚厌分。喜新厌旧。喜群厌单)所决定的。

这决定了基子既能合成质子电子(即包)。又不会轻易与物相撞。虽然基子是万世不灭之子。万劫不毁之体！但它拒绝相撞。

曲进性导致了光波在物质中运动不可能以光速进行。而会减速。

其实基子前进速度还是光速。只是绕来绕去多跑了路程。使人误以为其运动慢了。

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其次。光波进入气体和液体中。其传播方式是面波。因为气体和液体的一个共同特点就是原子核均匀分布。不象固体有颗粒结构。

这就是为什么气体和液体都透明。因为面波可以自由来往。

但是光波在任何物质中运动都会有损耗。光会分为三部分。一。反射光。光波打到任何物面都有一部分光孑会反弹掉。二。吸收光。被核与电子吸到肚子里的部分。三。散射光。即基粒子撞到核上发生散射的部分。

由此可见。光虽然有穿透物质的能力。但也损失了很多粒子。由于基子可以定距补位。所以波不会消失。

显然。物质的密度越大。光波粒子被反射。散射。吸收的就越多。波的损耗就越大。同时速度也越慢。反之亦然。

于是答案就出现了。

为什么光会产生折射呢？光在一种媒体中。损耗率总是一样的。所以光波一边前进。一边收缩(补位)。补位率也是一样。这就导致光宏观上表现为直线传播。

如果突然从一种媒质进入另一种媒质中。那么物质的密度就会改变。光波的损耗率也会突然改变。补位率也会改变。在界面上就会出现折射现象。

折射的规律是。当光从光阻小的物质中进入光阻大的物质中时。如光从空气进入水中(水的密度大于空气。所以水的光阻相应大于空气)。这时光会向内折射。因为损耗大嘛。所以光波收缩也大。

当光从光阻大的物质中进入光阻小的物质中。如光从水中进入空气中。由于光阻突然变小。损耗率也减少。光波的收缩度相对变大。于是就出现了折射。但这种折射是外折射。也就是光波向四周扩展了。

这就是折射的本质。

知道了折射的本质。那么色散就容易理解了。因为、光波透过三棱镜会发生两次折射。而在第二次折射时才发生了色散。

三棱镜就是个阻光片。它本身没有什么奥妙之处。仅仅起了个阻光的作用。但为什么不是折射而是色散呢？

光波透过三棱镜。由于光阻不等。窄处光阻自然小。损耗粒子少。而越往宽处。光阻自然大。波粒子损耗多。所以一个光波过去后。就会出现波密差。

什么是波密差呢？原本一样的波密。由于各自经过了光阻不同的路径。损耗了不同的波粒子。于是导致了波密差。

由于波内粒子有自动补位。恢复原来的波间距的能力。所以导致波内粒子从波密高的地方向波密低的地方补位。

因为三棱镜是窄处过光多。波密为高。宽处过光少。损耗大。波密为低。而补位或或者说折射方向自然是高补低。所以光粒子向低波密处折射。如我们看到的那样。

但折射并不会导致色散。三棱镜却能导致色散。为什么呢？这是因为发生了“滑波“现象。

折射不会导致波密差。所以不会色散。但三棱镜导致了波密差。形成定向补位。不但导致两次折射。还导致了“滑波\"。

什么是“滑波“呢？

本来白光中含着无数光波。既有可见光也有不可见光。我们只说可见波。

一束白光穿过三棱镜后。各色波本来面积相等。因为源于同一束光。但透过三棱镜后。由于出现了波密差和定向(折射方向)补位。折射率不同就表现出来了。

其中红光的偏折方向最小。黄光大一些。绿光再大些。蓝光再大些。紫光偏折最大。这是为什么呢？

这是因为各色波的波密不同。其中红光波密最大。绿光居中。蓝光波密最小。

波密越大。其色越浓。穿过力越强。抗偏折力越大。反之。波密越小。其色越淡。穿透力越弱。抗折射力越小。

这很容易理解。在光阻一定的情况下。波密越高。损耗相对就小。补位幅度就小。偏折度自然小。

反之。波密原来就比较低。同样的损耗下。波密差就大些。补位导致的偏折就大。

这就是为什么红光偏折最小。紫光偏折最大。其他色光。依次变化。这就叫“滑波“。即各色波因折射不同而出现了“错位“。

正是三色波的错位导致了复色光的出现。在红波与绿波重叠的地方出现了橙光与黄光。在蓝波与绿波重叠的地方出现了青光。靛蓝光。在红波与蓝波重叠的地方形成紫光。

色散就是这样形成的。

总结一下就是。白光束透过三棱镜后。由于三棱镜对各色光相同的损耗。导致本来波密各异的各色波产生了不同的波密差。而波密差导致的定向补位形成了不同的折射度。而不同的折射度形成各色波的“滑波“现象。又导致了单色与复合色的出现。

光波的偏折度是由三棱镜决定的。三棱镜宽。光波的损耗率就大。波密差就大。偏折度就大。反之。三棱镜窄。损耗率就小。波密差就小。偏折度也就小。

天上的彩虹也是此理。即天空中出现了一个膨胀着的水汽球。由于热膨胀。使其呈球形。但由于热中遇冷。水汽发生了凝结。其分子出现了电子轨道的勾连。将膨胀的气体包裹住。但水汽凝结只是薄薄的一层。形成一个球状水汽面。

为什么肥皂水容易起泡？并产生色散？就是肥皂水产生了类似彩虹球那样的水汽泡。只不过彩虹球靠的是遇冷凝结。而肥皂水靠的肥皂的化学特性。其也能把水分子连起来形成膜片。都是在空气中造出了一个球状的薄膜层。

这个薄膜层具有反射与折射光波的特性。当太阳光照到层上。就象照到三棱镜上一样(只不过三棱镜是直面。而彩虹球是曲面。三棱镜产生的色波是直的。彩虹球产生的色光自然是弯曲的)。使光线产生了两次折射。而且折射率非常大(因为彩虹球非常大。损耗率也大)。你必须和太阳在同一方向。并且背对太阳才能看到。

人们认为彩虹球內部是由小水珠构成的。但问题是小水珠比空气重。它一定落下来形成降雨。

所以彩虹球内部仍然是水汽为主。并生成向上的升力。才能把彩虹膜撑成球形。

只有彩虹膜才是冰晶结构。薄薄的一层。靠固结力连在一起。罩住了膨胀的气体。

太阳光并不是在掠过球面边缘产生的折射。此处不会导致色散。而是照在球面上特定的部位。此处产生的色散正好能让人看到。

所以人只有处在合适的角度才能正好看到某个部位产生的折射。其实色散处处都在发生。只是看不到而已。

这个球面不但能产生色散。还能对光反射。象镜子那样把别处射来的光再反射到另一地。海市蜃楼就是这么形成的。

限于篇幅。只能到此为止了。

其他观点：

这个问题一直困挠着我。我也想弄清楚。但无疑这与两者的微观构造有关。色散光在棱镜中走不同的路径。应该是光的频率越高。折射率越大。对应的光速越小。通常由于晶体中存在电磁场。介质是不均匀的。我们将介质内部的微观机制想像为一个不均匀的凸透镜。越往内部介质密度越大。对于光遇到不均匀介质的机制。我倾向于惠更斯的说法。光以到达该点为源。以次波的形式向外传播。即然以该点为源。则该点的振动形式与该点的本征性质相关。如果介质是均匀的。则光的传播方向与形态不变。如果不均匀。光会发生反射。折射等现象。至于光的反射与折射的方向。显然与介质本来的性质相关。另′外要注意的是:波的反射与折射的特征。是普通物质不县备的。物质只能被反射。介质的某些区域。光能无损伤的通过。但物质不行。

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