作者:新手钓鱼人
当光照射到镜片时,各种色光的折射率不一样,就把光源中的各种色光分散开来了,然后再进入你的眼睛,这就是彩虹。
这也是为什么有些人镜片边缘区域看见物体边缘或轮廓线时,会出现色彩分离的原因——其理论依据就是光的色散。
什么,你问技术因素是什么?
当然是配镜师傅技术差啦……
“成红、橙、黄、绿、蓝……这是青色吧?青、紫,上帝啊……”
看着太阳光在镜片的折射下出现了七彩色散,小牛激动的嘴唇都在颤抖:
此前提及过,小牛是一位坚定的教徒,因此他坚信世间万物中一定藏有某些造物主留下的密码,投映着世界的真相。
而经过色散的七色光……显然就符合这一条件。
随后他猛然转过头,死死地盯着徐云:
“肥鱼,那位韩立爵士对于这种现象有做出解释吗?”
徐云张了张嘴,正准备将色散现象的前因后果说出口,却发现自己无论如何都无法发出声音。
与此同时,他的眼前忽然再次出现了一道提示框。
提示框上没有任何文字,只有一个黄色的感叹号在闪动。
很明显。
由于某种‘规则’原因,徐云对小牛的剧透只能限制在一定范围内,或者说要徐循渐进才行。
不过仔细想想,这倒也正常。
否则徐云直接告诉小牛F=-(GMm/r^3)r的矢量式不就完事儿了?
于是徐云思索了一番,说道:
“牛顿先生,韩立爵士只发现了光的色散现象,却没有对它的原理做过多解释。
毕竟这只是他波澜壮阔的一生中,一个微不足道的发现罢了。
后来韩立爵士在一次冒险中意外失踪,至此渺无音讯。
不过爵士在失踪之前,曾经提过一句与色散现象有关的话。”
小牛立马来了兴致,追问道:
“什么话?”
徐云顿了几秒钟,试探性的说道:
“他说……根据他的猜测,太阳光会出现色散,主要原因可能是每种颜色的光本身的特质不同。
这就像有无数鱼儿组成的鱼群一样,肉眼看上去乌泱泱的一大群,数量不知凡几。
但如果用不同孔径的滤网去过滤,便可以分离出大鱼和小鱼。
若是滤网多设几道,我们就可以分离出更多体型的鱼甚至鱼苗。
光的色散或许也是如此。
也许它们本身的‘大小’不一样,所以经过某种未知的滤网后,才会显现出七彩的光芒。”
小牛若有所思的点了点头,沉吟数十秒,道:
“我好像明白了,不过肥鱼,我有个问题想问问你。”
“什么问题?”
小牛抬起眼皮看了他一眼,说道:
“按你所说,鱼群中可能有大鱼,也可能有鱼苗,这属于鱼这个框架内的类别问题。
但是鱼群要存活,就一定要有合适的外部水源环境吧?
比如在大海、湖泊、河流里等等,但在陆地和天空显然是不行的。
那是不是说明……
光线的传播,其实也需要一定的环境,或者说条件?”
徐云:“……”
妖妖灵,我要举报,这里有人开挂!
第23章 七彩的光
学过物理的朋友应该都知道。
可见光在不同环境下的折射率各有不同,比如玻璃啊、空气啊、水啊等等。
这些东西在概念上有个统一的称谓,就是介质。
如今随着光学的理论研究逐渐制式化,很多初中生也都会明白一个道理:
光可以在介质中传播,光的传播本身不需要介质。
但别忘了,小牛所在的是1665年,一个光学研究还停留在开始阶段的时期。
因此小牛同学能仅仅凭借徐云的几句话,在半分钟不到的时间里,便想到了七色光在不同介质里可能效果不同的情况,这完全就是一个超纲级的表现。
诚然。
目前的小牛还不知道光本身就是玻色子,不需要借助任何费米子进行传播——在这个时代,光学对于折射的顶尖理论就是斯涅尔推导出的一个数学等价形式,并且在他去世前无人知晓。
要等1678年惠根斯等人审查了他的手稿后,才会被公开为赫赫有名的斯涅尔定律。
在此之前,只被笛卡尔在《屈光学》中推导过等价式。
并且这里头还有一笔很谁也说不清真相的糊涂账,导致现在他们依旧在共同分享发现光的折射定律的荣誉。
因此虽然小牛的表述中下意识的涵盖了可见光无法通过某种‘环境’传播的猜测,但这属于完全可以理解的情况——实话实说,能想到前面一层已经吊炸天了好么?
随后看着地面上那小小的一簇七彩光芒,小牛忽然又想到了什么。
只见他思索了几秒钟,对徐云问道:
“肥鱼,太阳光既然可以被色散成七束彩色光芒,那么这七色光是不是不同的光呢?
还有,理论上这七束光应该是可以重新合成一束白光的吧?”
徐云抽了抽嘴角,得,张口就又是两个致命点。
不过此时的他已经逐渐适应了这位祖师爷变态的思考能力,因此很快便调整好了心态,说道:
“抱歉,牛顿先生,我只知道后面一个问题的答案——只要条件合适,七彩光便可以重新聚合成一束白光。”
小牛此时已然来了兴致,眼睛滴溜溜的一转:
“肥鱼,你刚才说三棱镜也可以验证色散现象?”
“没错,而且三棱镜的效果要比镜片好上很多。”
“那就用三棱镜再做一次!”
小牛飞快的看了看周围,决断道:
“我进屋去找三棱镜,前一段我从伦敦带回了不少这玩意儿。
你就负责搬桌子——屋里的那张茶座就行,还是放到这里。”
徐云点点头:
“明白。”
十多分钟后。
一张直径一米左右的桌子、几枚三棱镜以及一块黑色的木板相继被摆放到了水缸边。
随后徐云将一块三棱镜立起,熟练的调整了一番角度,朝小牛做了个OK的手势。
过了片刻。
三棱镜后方的纸板上果然出现了一簇长条光谱,并且比之前的那簇更清晰不少。
徐云见状退至一旁,故意不做任何表示,想看看这位祖师爷青春版在没有任何提示的情况下,到底能做到什么地步。
只见小牛踱步来到桌子边,附身仔细的查看了一番光谱。
随后他犹豫了几秒钟,拿起一张黑色纸板。
在上面剪出一个圆形,放到了三棱镜的外侧,也就是光源射来的方向。
大量的太阳光这张被纸板挡住,只有一束圆形的光线通过小孔照了进来,然后……
依旧形成了一道长条光谱。
见此情形,小牛顿时轻轻的“咦”了一声。
也不知道是不是想与人倾诉的缘故,他忽然再次看向了徐云:
“肥鱼,你听说过笛卡尔先生的理论吗?”
徐云点点头,说道:
“当然听说过,当初我还在普瓦捷大学参观过一次呢。
笛卡尔先生认为,光的颜色来自于发光体和人眼之间的介质,和光源无关。
光的色彩不是光自带的特征,并且还提出了光迹变换的理论。”
“说的不错,可你看这里。”
小牛一手拿着纸板,另一手指了指投射出的长条光谱:
“按照斯涅尔先生的等价式以及笛卡尔先生的理论,圆形光束经过三棱镜后,应该形成圆形或椭圆形的光斑。
但色散发生后,七彩光形成的却是长条光谱……
难道说……
笛卡尔先生的理论有问题?”
说完小牛想了想,没等徐云接话,再次拿起纸板和剪刀,制作了一个更小的孔洞。
他将这个纸板放在了第一个三棱镜后,这样一来,利用这个圆洞,他就能捕捉彩色光带中的任意光束。(小牛当初手绘过这个装置,(DOI)10.1098/rsta.2014.0213,小牛亲笔,感兴趣的可以看看,真的是灵魂画手)
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