三棱镜

✍ dations ◷ 2025-09-29 23:37:10 #三棱镜

三棱镜是光学棱镜中的一种形式，在外观上呈现几何的三角形，是光学棱镜中最常见，也是一般人所熟知的，但并不是最常用到的棱镜。三棱镜最常用于光线的色散，这是将光线分解成为不同的光谱成分。利用不同波长的光线因为折射率不同，在折射时会偏转不同的角度，便会造成色散的现象。这种效应也被用来对棱镜物质进行高精密度的折射系数测量。物质的折射系数固然在不同的波长会有所不同，但有些物质的折射系数对波长的变化比其他物质强烈（色散非常明显）。棱镜的顶角（在上图中，上面的角）能够影响到棱镜色散时的特性。通常，要适当的选择光线射入的角度和射出的角度，当角度接近布儒斯特角（Brewster angle）时，在折射时造成的损耗最小。一束白光会分出不同颜色，一般就分为七种颜色，即红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。1666年牛顿发现太阳光经三棱镜的折射后可呈现彩色光，称为光的色散现象。由牛顿的色散实验结果，可知白光是由多种颜色的光所组成。1801年，英国学者汤玛士‧杨格首先研究人眼对颜色的感觉。他指出在可见光谱的位置排列上，只需选择三种彼此有相当差距的基本色光，按不同的比例组合，几乎可产生任何一种颜色。随后德国学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹在1856年至1867年，继续深入对颜色的研究，确立了光的三原色理论。这三种基本色光的选择并没有特定的组合。传统上，我们选择红、绿、蓝三种色光作为光的三原色。图显示以相同强度的红、绿、蓝三原色的光，同时投射在白色光屏上的结果。中间的白色区域为三种色光共同混合而成。三棱镜曾出现在英国摇滚乐队平克·佛洛伊德于1973年推出的《月之暗面》专辑的封面上。

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