首页 >
色散
✍ dations ◷ 2025-09-13 17:00:18 #色散
在光学中,色散是指一道光中,光的相速度随着频率而改变。拥有上述特性的介质,我们称为色散性介质。提到色散,通常是指电磁波(包含可见光)的性质,但此性质可以推广至任何波动,例如声波与地震波的色散、波浪的色散、或是远距传递时传输线模型或光纤的色散。在光学中,一个重要且常见的的色散现象为透过三棱镜或是带有色差的透镜产生的光谱,不同颜色的光有着不同的折射角。在一些远距传输的应用中,我们可以不考虑波的绝对相位,而只考虑波包的传递,在此情况下我们必须计算波包的色散,也就是频率与不同群速度的波包的关系。彩虹可能是最常见的色散现象,其是由于色散造成白光在空间上分成不同波长(不同颜色)的部分。除此之外,色散亦发生在其他情况中,例如群速度色散造成波包在光纤中随着传输距离而消散。公元1666年,由牛顿所发现:太阳光(或日光灯等白色光)通过三棱镜折射后,会被折射分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种主要颜色的彩色光 → 称为光的色散,分散的可见光带称为可见光谱。自然光通过三棱镜后,因光的色散造成不同颜色(实质上是不同频率)的光折射到不同的方向,形成可见光谱大部分情况下,色差色散指的是材料色散,也就是材料的折射率随着频率而改变。在波导管中,有另一种色散称为波导色散,其中产生色散的原因是因为几何结构。广义来说,"波导"色散可以发生于波经过任何不均匀的结构,而不论波是否局限在特定空间中传递。在波导管里,两种色散会同时出现。在光纤中,此两种色散刚好互相抵销,因而可以传递特定波长的波,对于快速光纤通讯助益高。在光学上,材料色散有优点也有缺点。透过三棱镜,光的色散为制作光谱仪以及分光辐射计的基础。有时候也会透过全像光栅,来达成更显著的分光效果。然而,在透镜中的色散效应造成影像品质低落,在显微镜、望远镜及其他成像技术上可见一斑。在均匀介质中,波传递的相速度为c 为真空中的光速,而n为介质的折射率。对于不同波长的光,介质的折射率n(λ)也不同。这个关系式通常由阿贝数可以计算出,或是由柯西等式或Sellmeier等式的系数求得。由克拉莫-克若尼关系式,波长与实部折射率的关系与材料的吸收率有关,此吸收率由折射率的虚部(或称消光系数)。在非磁性物质中,克拉莫-克若尼关系式的χ为电极化率χe = n2 − 1.对于可见光,一般的透明物质:如果那么或可用以下表达式表示:在此状况下,此介质拥有正常频散。然而,当折射率随着波长增加而增加时(通常在紫外光区发现),则介质被称为拥有反常频散。法国数学家柯西发现折射率和光波长的关系,可以用一个级数表示:其中B, C, D是三个柯西色散系数,由物质的种类决定。只需测定三个不同波长的光的折射率n(λ),代入柯西色散公式中,便可得到三个联立方程式。解这组联立方程式就可以得到这种物质的三个柯西色散系数。有了三个柯西色散系数,就可以计算出其他波长的光的折射率,而不需要再进行测量。除了柯西色散公式之外,还有其他的色散公式,如:Hartmann色散公式、Conrady色散公式、Hetzberger色散公式等。在日光下使用一桶水和一片镜子就可以观察光的色散现象了。为了便于观察现象,实验中光路需要较大的出射角来增大色散角度。此演示实验中镜子起到调整日光出射水面角度的作用。
相关
- 分类药物列表Nervous SystemAntiepilepticsHydantoin derivativesCarboxamide derivativesFatty acid derivativesBarbiturates and derivativesAnalgesicsOpioidsNatural opium alkaloi
- 湘潭县湘潭县位于湖南省东部湘潭市,湘江中游北接湘潭市岳塘区、湘潭市雨湖区、长沙市宁乡县,西邻韶山市、湘乡市、双峰县,南邻衡山县、衡东县,东接株洲县、株洲市天元区。湘潭县为湖南
- 雪盲症雪盲症是一种由于眼睛视网膜受到强光刺激引起暂时性失明的一种症状。雪地对日光的反射率极高,可达到将近95%,直视雪地正如同直视阳光,由于这种症状常在登高山、雪地和极地探险
- 周围神经周围神经系统(英语:Peripheral Nervous System,缩写为PNS),又称外周神经系统、周边神经系统、边缘神经系统或末稍神经系统,是神经系统的组成部分,包括除脑和脊髓之外的神经部分。脑
- 戴维·玻姆戴维·玻姆(英语:David Bohm,1917年12月20日-1992年10月27日),英籍美国物理学家,对量子力学有突出的贡献,并曾参与曼哈顿工程。1917年12月20日,戴维·玻姆生于美国宾夕法尼亚州。他的
- 肌醇代谢肌醇(英语:Inositol)(旧称维生素B8)是一种环己烷的六醇,从哈沃斯投影式来看,这些羟基相对环平面的取向不同,故可区分为多种类型,如肌肌醇,表肌醇和鲨肌醇等。最常见的是肌肌醇。常见
- 联环丙烯联环丙烯是一种有机化合物,其分子式为C6H6,是苯的价键异构体之一,其结构可以视为是二个以单键相连的环丙烯单元。因着双键位置的不同,联环丙烯也有三个异构物。化学家Billups及H
- 戴高乐号航空母舰戴高乐号航空母舰(Charles de Gaulle R91)是一艘隶属于法国海军的核动力航空母舰,除了是法国目前正在操作中的唯一一艘航空母舰外,也是法国海军的旗舰。戴高乐号于2001年5月18日
- 嚏根草参见内文铁筷子属(学名:Helleborus),又名嚏根草属,是毛茛科的一个属,属内约有20个种,均为多年生草本植物,其中有很多种类是有毒植物。黑根铁筷子衍生的栽培品种冬季开花,俗称圣诞玫瑰
- 朴门朴门(英语:permaculture,又称永续生活设计或永恒农业或永耕)是把原生态、园艺和农业及许多不同领域知识相结合,透过结合各种元素设计而成的准自然系统。其是一套设计人类聚落为多