光的色散，是我們?cè)谖锢淼膶W(xué)習(xí)過程當(dāng)中，會(huì)接觸到的一個(gè)現(xiàn)象，下面是小編給大家整理的關(guān)于光的色散原理，歡迎閱讀！

　　簡(jiǎn)介

　　光的色散（dispersion of light）指的是復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象；復(fù)色光通過棱鏡分解成單色光的現(xiàn)象；光纖中由光源光譜成分中不同頻率的不同群速度所引起的光脈沖展寬的現(xiàn)象。色散也是對(duì)光纖的一個(gè)傳播參數(shù)與頻率關(guān)系的描述。牛頓在1666年最先利用三棱鏡觀察到光的色散，把白光分解為彩色光帶（光譜）。色散現(xiàn)象說明光在介質(zhì)中的速度v=c/n（或折射率n）隨光的頻率f而變。光的色散可以用三棱鏡，衍射光柵，干涉儀等來實(shí)現(xiàn)。

　　介質(zhì)

　　光通過三棱鏡后，因色散讓白光形成可見光譜

　　光的色散需要有能折射光的介質(zhì)，介質(zhì)折射率隨光波頻率或真空中的頻率而變。當(dāng)復(fù)色光在介質(zhì)界面上折射時(shí)，介質(zhì)對(duì)不同頻率的光有不同的折射率，各色光因所形成的折射角不同而彼此分離。1672年，牛頓利用三棱鏡將太陽光分解成彩色光帶，這是人們首次作的色散實(shí)驗(yàn)。通常介質(zhì)的折射率n或色散率與頻率的關(guān)系來描述色散規(guī)律。任何介質(zhì)的色散均可分正常色散和反常色散兩種。

　　光波

　　光的色散當(dāng)然還要有光波。光波都有一定的頻率，光的顏色是由光波的頻率決定的，在可見光區(qū)域，紅光頻率最小，紫光的頻率最大，各種頻率的光在真空中傳播的速度都相同，約等于3.0×108m/s。但是不同頻率的單色光，在介質(zhì)中傳播時(shí)由于與介質(zhì)相互作用，傳播速度都比在真空中的速度小，并且速度的大小互不相同。介質(zhì)對(duì)紅光的折射率小，對(duì)紫光的折射率大。當(dāng)不同色光以相同的入射角射到三棱鏡上，紅光發(fā)生的偏折最少，它在光譜中處在靠近頂角的一端。紫光的頻率大，在介質(zhì)中的折射率大，在光譜中也就排列在最靠近棱鏡底邊的一端。

　　基本原理

　　在光學(xué)中，將復(fù)色光分解成單色光的過程，叫光的色散。

　　由兩種或兩種以上的單色光組成的光（由兩種或兩種以上的頻率組成的光），稱為復(fù)色光。不能再分解的光（只有一種頻率），稱為單色光。

　　不同頻率的光對(duì)同一介質(zhì)的折射率并不相同。

　　注：眼睛的色覺細(xì)胞接收到不同頻率的可見光時(shí)，感覺到的顏色不同，顏色是不同頻率的光對(duì)色覺細(xì)胞的刺激而產(chǎn)生的。

　　一般讓白光（復(fù)色光）通過三棱鏡就能產(chǎn)生光的色散。對(duì)同一種介質(zhì)，光的頻率越高，介質(zhì)對(duì)這種光的折射率就越大。在可見光中，紫光的頻率最高，紅光頻率最小。當(dāng)白光通過三棱鏡時(shí)，棱鏡對(duì)紫光的折射率最大，光通過棱鏡后，紫光的偏折程度最大，紅光偏折程度最小。這樣，三棱鏡將不同頻率的光分開，就產(chǎn)生了光的色散。

　　復(fù)色光分解為單色光而形成光譜的現(xiàn)象叫做光的色散。（白光散開后單色光從上到下依次為“紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。）

　　色散可以利用三棱鏡或光柵等作為“色散系統(tǒng)”的儀器來實(shí)現(xiàn)。將顏色按一定順序排列形成光譜。 光譜（spectrum） 是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按頻率（或波長(zhǎng)）大小而依次排列的圖案，全稱為光學(xué)頻譜。光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分，在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。

　　法國(guó)數(shù)學(xué)家柯西發(fā)現(xiàn)折射率和光頻的關(guān)系，可以用一個(gè)級(jí)數(shù)表示：

　　n(f)=a+bf2+cf4。

　　其中a，b，c是三個(gè)柯西色散系數(shù)，因不同的物質(zhì)而不同。只須測(cè)定三個(gè)不同的頻率下的折射率n(f)，代入柯西色散公式中可得到三個(gè)聯(lián)立方程式，解這組聯(lián)立方程式就可以得到這物質(zhì)的三個(gè)柯西色散系數(shù)。有了三個(gè)柯西色散系數(shù)，就可以計(jì)算出其他頻率下的折射率不需要再測(cè)量。

　　除了柯西色散公式之外，還有其他的色散公式。如Hartmann色散公式、Conrady色散公式、Hetzberger色散公式等。

　　復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。牛頓在1666年最先利用三棱鏡觀察到光的色散,把白光分解為彩色光帶（光譜）。色散現(xiàn)象說明光在介質(zhì)中的速度v（或光的色散折射率n=c/v）隨光的頻率f而變。光的色散可以用三棱鏡、衍射光柵、干涉儀等來實(shí)現(xiàn)。

　　白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等各種色光組成的，由單色光混合而成的光叫做復(fù)色光。不能再分解的色光叫做單色光。

　　色散可以利用棱鏡或光柵等作為“色散系統(tǒng)”的儀器來實(shí)現(xiàn)。

　　光的三基色：紅，綠，藍(lán)

　　另外，我們看的電視的熒光粉也是這種組合，你到彩電跟前看看CRT就是這樣，不過別看你面前電腦的監(jiān)視器，他的像素點(diǎn)太小了，肉眼分辨不出來的。RGB這三種顏色的組合，幾乎形成所有的顏色。

　　紅，綠，藍(lán)被稱為光的“三原色”，是因?yàn)樽匀唤缂t、綠、藍(lán)三種顏色是無法用其它顏色混合而成的，而其他顏色可以通過紅、綠、藍(lán)光的適當(dāng)混合而得到的，因此紅、綠、藍(lán)三種顏色被稱為光的“三原色”。

　　當(dāng)復(fù)色光在介質(zhì)界面上折射時(shí)，介質(zhì)對(duì)不同頻率的光有不同的折射率，各色光會(huì)因折射角不同而彼此分離。1672年，牛頓利用三棱鏡將色散太陽光分解成彩色光帶，這是人們首次作的色散實(shí)驗(yàn)。通常用介質(zhì)的折射率n或色散率與頻率的關(guān)系來描述色散規(guī)律。任何介質(zhì)的色散均可分正常色散和反常色散兩種。

　　復(fù)色光分解為單色光而形成光譜的現(xiàn)象。讓一束白光射到玻璃棱鏡上，光線經(jīng)過棱鏡折射以后就在另一側(cè)面的白紙屏上形成一條彩色的光帶，其顏色的排列是靠近棱鏡頂角端是紅色，靠近底邊的一端是紫色，中間依次是橙黃綠藍(lán)靛，這樣的光帶叫光譜。光譜中每一種色光不能再分解出其他色光，稱它為單色光。由單色光混合而成的光叫復(fù)色光。自然界中的太陽光、白熾電燈和日光燈發(fā)出的光都是復(fù)色光。在光照到物體上時(shí)，一部分光被物體反射，一部分光被物體吸收。如果物體是透明的，還有一部分透過物體。不同物體，對(duì)不同顏色的反射、吸收和透過的情況不同，因此呈現(xiàn)不同的色彩。

　　光波都有一定的頻率，光的顏色是由光波的頻率決定的，在可見光區(qū)域，紅光頻率最小，紫光的頻率最大，各種頻率的光在真空中傳播的速度都相同，等于3.0×108m/s。但是不同頻率的單色光，在介質(zhì)中傳播時(shí)由于與介質(zhì)相互作用，傳播速度都比在真空中的速度小，并且速度的大小互不相同。介質(zhì)對(duì)紅光的折射率小，對(duì)紫光的折率大。當(dāng)不同色光以相同的入射角射到三棱鏡上，紅光發(fā)生的偏折最少，它在光譜中處在靠近頂角的一端。紫光的頻率大，在介質(zhì)中的折射率大，在光譜中也就排列在最靠近棱鏡底邊的一端。

　　夏天雨后，在朝著太陽那一邊的天空上，常常會(huì)出現(xiàn)彩色的圓弧，這就是虹。形成虹的原因就是下雨以后，天上懸浮著很多極小的水滴，太陽光沿著一定角度射入，就在這些小水滴中發(fā)生了色散，朝著小水滴看過去，就會(huì)出現(xiàn)彩色的虹。虹的顏色是紅色在外，紫色在內(nèi)，依次排列。