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日光灯通过三棱镜会出现什么现象,使用棱镜/光栅/反射镜单元阵列对白光光束整形

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一、日光灯通过三棱镜会出现什么现象

不同波长的辐射引起人们的不同色彩感觉。英国科学家牛顿在1666年发现,把太阳光经过三棱镜折射,然后投射到白色屏幕上,会显出一条象彩虹一样美丽的色光带谱,从红开始,依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。如图2-2所示。这是因为日光中包含有不同波长的辐射能,在它们分别刺激我们的眼睛时,会产生不同的色光,而它们混合在一起并同时刺激我们的眼睛时,则是白光,我们感觉不出它们各自的颜色。但是,当白光经过三棱镜时,由于不同波长的折射系数不同,折射后投影在屏上的位置也不同,所以一束白光通过三棱镜便分解为上述七种不同的颜色,这种现象称为色散。从图2-2中可以看到红色的折射率最小,紫色最大。这条依次排列的彩色光带称为光谱。这种被分解过的色光,即使再一次通过三棱镜也不会再分解为其它的色光。我们把光谱中不能再分解的色光叫做单色光。由单色光混合而成的光叫做复色光,自然界的太阳光,白炽灯和日光灯发出的光都是复色光。色散所产生的各种色光的波长如表2-1所示。

光色波长λ(nm)代表波长

红(Red)780~630700

橙(Orange)630~600620

黄(Yellow)600~570580

绿(Green)570~500550

青(Cyan)500~470500

蓝(Blue)470~420470

二、光通过三棱镜发生色散的原理

光通过三棱镜发生色散的原理如下:

1.光的色散:

光是一种电磁波,不同颜色的光波具有不同的波长。当光线从一种介质(如空气)进入另一种介质(如玻璃或水晶)时,光的速度会发生改变。由于不同波长的光在介质中的传播速度不同,导致光波的弯曲程度也不同,从而引发色散现象。

2.三棱镜的结构:

三棱镜是一种三棱形的透明光学元件,通常由光密介质(如玻璃)制成。当光线通过三棱镜时,会发生折射和色散。

3.折射和色散的过程:

折射现象:光线从空气(光疏介质)进入三棱镜时,会发生折射。折射是指光线在通过不同密度介质时改变传播方向的现象。根据折射定律,光线在通过三棱镜的表面时发生弯曲。

色散现象:不同波长的光在介质中的折射程度不同,导致光的分离。这个分离的过程就是色散。由于不同波长的光被分散成不同的角度,不同颜色的光在通过三棱镜后呈现出彩虹色的效果。

4.折射角和色散角的关系:

折射角:是指光线从空气进入三棱镜后相对于法线的折射角度。

色散角:是指在三棱镜内,不同波长的光线由于折射而分散出去的角度。由于不同波长的光在介质中的折射率不同,它们在三棱镜内的折射角度也不同,形成了分散的光谱。

5.产生光谱:

当白光通过三棱镜时,三棱镜将不同波长的光分散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色,形成一个连续的光谱。这是因为不同颜色的光在三棱镜中的折射角度不同,产生了色散效应。

6.应用与实验:

光谱分析:通过三棱镜的色散效应,科学家可以进行光谱分析,了解物质的组成和性质。

天文学观测:天文学家使用光谱仪通过三棱镜分析星光,从中获取有关天体组成、温度、运动等信息。

光学仪器:三棱镜广泛应用于光学仪器中,如相机、望远镜等,以进行色散效应的利用。

使用棱镜/光栅/反射镜单元阵列对白光光束整形

2024-10-17 16:32·光学小达人妮妮光束整形>单元阵列


任务/系统描述


亮点


对包含部分相干以及色散效应的光线偏转元件采用创新的用户友好设计方法

说明:光源

说明:单元阵列


说明:探测器

结果:3D系统光线追迹


结果:光栅单元阵列


结果:棱镜单元阵列


结果:反射镜单元阵列


文件技术信息

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白光进入棱镜会发生什么事情呢视频
发布人:yy46425528 发布时间:2025-02-15