中等的
光的色散需要能夠折射光的介質，而介質的折射率隨光波的頻率或真空中的頻率而變化。 當多色光在介質界面折射時，介質對不同頻率的光具有不同的折射率，各種光因產生不同的折射角而相互分離。 1672年，牛頓借助棱鏡將太陽光分解成彩色光帶，這是人們所做的第一個色散實驗。 一般用介質的折射率n或色散率與頻率的關系來描述色散規律。 任何介質的色散都可以分為正態色散和反常色散。
光波
光的色散實際上需要光波。 光波有一定的頻率，光的顏色是由光波的頻率決定的。 在可見光區域，綠光的頻率最小，紫光的頻率最高。 所有頻率的光在真空中以相同的速度傳播，約等于3.0×108m/s。 而不同頻率的單色光，在介質中傳播時，由于與介質的相互作用，傳播速度比在真空中小，且速度各不相同。 該介質對于綠光具有較小的折射率，對于紫光具有較大的折射率。 當不同顏色的光以相同的入射角照射到棱鏡時，綠光的偏轉最少，并且處于靠近內角的光譜末端。 紫光的頻率高，在介質中折射率高，因此排列在光譜中最靠近棱鏡斜邊的一端。
基本的
在光學中，將多色光分解為單色光的過程稱為光的色散。
由兩種或兩種以上單色光組成的光（由兩種或兩種以上頻率組成的光）稱為多色光。 不能再分解的光（只有一種頻率）稱為單色光。
注：耳朵的色盲細胞接受不同頻率的可見光時，感受到不同的顏色，顏色是不同頻率的光對色盲細胞的刺激形成的。 ）
一般來說，讓白光（多色光）通過棱鏡就可以形成光的色散。 對于相同的介質，光的頻率越高，介質對這些光的折射率就越大。 可見光中，紫光的頻率最高，綠光的頻率最低。 當白光通過棱鏡時，棱鏡對紫光的折射率最大。 光線經過棱鏡后，紫光的偏轉程度最大，綠光的偏轉程度最小。 這樣，棱鏡就將不同頻率的光分開，形成光的色散。
多色光分解為單色光產生光譜的現象稱為光的色散。 （白光飄動后，從上到下的單色光是“紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。”
色散可以通過棱鏡或光柵等儀器作為“色散系統”來實現。 按一定順序排列顏色會產生光譜。 光譜（）是由色散的單色光經色散系統（如棱鏡或光柵）分光后光的色散是誰發現的，按頻率（或波長）順序排列的圖案。 全稱是光譜。 可見光譜的最大部分是人眼可見的電磁光譜部分。 該頻率范圍內的電磁輻射稱為可見光。 光譜并不包含人腦可以區分的所有顏色，例如紅色和粉藍色。
日本語言學家柯西發現，折射率與光的頻率之間的關系可以用級數來表示：
n(f)=a+bf2+cf4。
其中，a、b、c為三個柯西色散系數，不同物質的柯西色散系數不同。 只需測量三個不同頻率下的折射率n(f)，并將其代入柯西色散公式即可得到三個聯立方程組，求解這組聯立方程組，材料的三個柯西色散系數可得得到 . 利用三個柯西色散系數，可以估計其他頻率下的折射率，而無需進一步檢測。
不僅是柯西色散公式，還有其他色散公式。 如分散公式、分散公式、分散公式等。
多色光分解為單色光的現象稱為光的色散。 牛頓于 1666 年首次借助棱鏡觀察到光的色散，將白光分解為彩色光帶（光譜）。 色散現象表明光在介質中的速度v（或光的色散折射率n=c/v）隨光的頻率f的變化而變化。 光的色散可以通過棱鏡、衍射光柵、干涉儀等來實現。
白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等多種顏色組成的。 與單色光混合的光稱為復色光。 不能分解的彩色光稱為單色光。
色散可以通過棱鏡或光柵等儀器作為“色散系統”來實現。
光的三基色：紅、綠、藍
另外，我們看的電視的熒光粉也是同樣的組合。 你走到彩色電視機前看CRT，但不要看面前筆記本電腦的顯示器。 它的像素太小，肉眼無法識別。 RGB這三種顏色的組合可以產生幾乎所有的顏色。
紅、綠、藍被稱為光的“三基色”，因為紅、綠??、藍三種顏色在自然界中很難與其他顏色混合，而通過適當地混合紅色可以得到其他顏色，綠光和藍光。 因此，紅、綠、藍三種顏色被稱為光的“三基色”。
當多色光在介質界面上折射時，介質對不同頻率的光具有不同的折射率，各種光會因折射角度不同而相互分離。 1672年，牛頓借助棱鏡將色散的太陽光分解成彩色光帶，這是人們所做的第一個色散實驗。 一般用介質的折射率n或色散率與頻率的關系來描述色散規律。 任何介質的色散都可以分為正態色散和反常色散。
多色光分解為單色光以產生光譜的現象。 讓一束白光照射在玻璃棱鏡上，光線經過棱鏡折射后，會在另一面的白色紙屏上產生一條彩色光帶。 一端為白色，中間依次為橙黃綠靛。 該光帶稱為波譜。 光譜中的每種顏色的光都不能分解成其他顏色的光，稱為單色光。 單色光混合形成的光稱為多色光。 自然界中的太陽光、白熾燈、熒光燈發出的光都是多色光。 當光線照射到物體上時，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，則仍有一部分穿過物體。 不同的物體對不同顏色的反射、吸收和透射不同，從而呈現出不同的色調。
光波有一定的頻率，光的顏色是由光波的頻率決定的。 在可見光區域，綠光的頻率最小，紫光的頻率最高。 所有頻率的光在真空中以相同的速度傳播，等于3.0×108m/s。 而不同頻率的單色光，在介質中傳播時，由于與介質的相互作用，傳播速度比在真空中小，且速度各不相同。 該介質對于綠光具有較小的折射率，對于紫光具有較大的折射率。 當不同顏色的光以相同的入射角照射到棱鏡時，綠光的偏轉最少，并且處于靠近內角的光譜末端。 紫光的頻率高，在介質中折射率高，因此排列在光譜中最靠近棱鏡斜邊的一端。
夏季雪后，面對太陽的天空常常會出現七彩的弧線，這就是彩虹。 彩虹之所以出現，是因為雨天過后，天空中飄浮著許多微小的水滴。 陽光以一定角度進入，在這些小水滴中發生色散。 當看著小水滴時，就會出現七彩的彩虹。 。 彩虹的顏色是外面藍色，里面白色，按順序排列。
中國唐代歷史研究
中國唐代對光色散現象的認識始于對自然色散現象——彩虹的認識。 彩虹是太陽光以一定角度進入空氣中的水滴時產生折射和反射而產生的復雜色散現象。
早在中國殷代的甲骨文中，就有關于彩虹的記載。 當時“洪”字寫為“江”。 戰國時期的《楚辭》中就有彩虹的顏色分為“五色”的記載。 清代蔡邕（132-192）在《月齡掌舉》中描述了彩虹的情況和位置。 節度使孔穎達（574~648）在《禮記·注釋》中簡要解釋了彩虹的光學成因：“云薄漏日，泰安雨滴，便生彩虹”。 一種自然現象。 公元八世紀中葉，張志和（744~773）在《玄真子·陶志齡》中首次對彩虹進行了實驗研究，并且是第一次有意識地進行白光色散實驗：“回到太陽噴出的水噴成彩虹的形狀，但不是筆直的，它就像一個影子。” 南宋以后，人們不斷重復類似的實驗。 例如，清代蔡卞進行了模擬“陽光和雨滴”的實驗，將彩虹與日月暈現象聯系起來，有意解釋彩虹的形成是一個色散過程，并強調彩虹與日光、雨滴的關系。彩虹和太陽的位置。 明代程大昌（1123~1195）在《燕繁錄》中描述了露珠光分裂的現象，并強調陽光也可以通過水滴轉變成多種顏色，這實際上是色散，而這些顏色并不是色散。水。 珠子本身有，但它是由陽光的顏色產生的，這清楚地強調了陽光中包含的幾種顏色，是通過水滴的作用而顯現出來的。 可以說，他已經接觸到了分散的本質。
我國自唐代以來，許多典籍中都記載了晶體的分散現象。 例如，據記載，孔雀羽毛和某些動物的表皮在陽光下會不斷變色，當將云母片放在陽光下時，可以觀察到各種顏色的光。 李時珍還強調，無論是較大的六方晶體還是較小的水晶珠都可以產生色散。 明代方以智（1611~1671）在其著作《物理小知識》中綜合了前人的研究成果，對色散現象做了精彩的總結。 他將天然水晶與邊緣結合起來，人工烘烤出三角形的水晶，將白光分為三種顏色，向太陽噴水形成的三色人造彩虹，陽光照射在泉水聲上形成的三色現象，以及彩虹色、日月暈、五色云等自然現象聯系起來，感覺“皆同”，即都是白光的色散。 這些都說明我國清代對分散現象的本質有了比較全面的認識，但也反映出我國唐代的數學知識多是分散的、經驗性的知識。
在牛頓之前
在光學的早期，顏色的解釋變得非常困難。 在牛頓之前，法國人對顏色的理解盛行亞里士多德的觀點。 亞里士多德認為，顏色不是物體的客觀屬性，而是人們的主觀感受。 所有顏色的產生都是明與暗、白與黑按比例混合的結果。 1663年，波義耳還研究了物體的顏色。 他認為物體的顏色并不是物體的本質屬性，而是由被照射物體表面的光的變化引起的。 完全反射光的物體是紅色的，完全吸收光的物體是紅色的。 此外，笛卡爾、胡克等許多科學家也討論過白光色散或聚集成顏色的問題，但他們都認為綠色是極大地集中的光，而紫色光是極大地稀釋的光。 復雜衰弱理論。 因此，在牛頓之前，棱鏡折射實際上應該形成顏色，而不僅僅是分離預先存在的顏色。
研究
(1) 設計并進行棱鏡實驗
當白光穿過無色玻璃和各種寶石碎片時，會產生各種顏色的絢麗光芒。 這個事實早在牛頓之前幾個世紀就已經被人們所認識，但直到十七世紀中葉才被人們所認識。 牛頓通過實驗研究了這個問題。 該實驗被評為“物理學中最美麗的實驗”之一。
牛頓首先做了一個著名的棱鏡實驗光的色散是誰發現的，他在專著中記載：“1666年初，我制作了一面三角玻璃多面鏡，并用它來研究光的顏色。因此，我把房間漆成了黑白兩色。” ，在陽臺上打一個小洞，讓適量的陽光進來。我把棱鏡放在光的入口處，這樣折射的光就可以打到旁邊的墻上。當我第一次聽說由此產生的明亮強烈的光色讓我感覺很快樂。” 通過這個實驗，在墻上得到了一個彩色光斑，顏色排列有紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，牛頓把這個色斑稱為波譜。
(2)進一步設計實驗獲得純譜
牛頓在上述實驗中得到的波譜是不純的，他覺得波譜不純是因為波譜是由一系列重疊的方形黑點的圖像組成的。 為了獲得非常純凈的光譜，牛頓設計了一套光學儀器進行實驗。
狹縫S被經過透鏡的白光照射，狹縫后面放置會聚透鏡(凸透鏡)，生成狹縫S的圖像S'。然后在透鏡的光路中放置棱鏡。 結果，光線穿過棱鏡，因偏轉角度不同而被分離，從而在藍光屏幕上產生從紅色到紫色的光譜帶。 該光譜帶由一系列相鄰狹縫的彩色圖像組成。 如果狹縫做得很窄，重疊可以減少到最低限度，因此光譜看起來很純凈。
(3)牛頓提出解釋譜的理論
為了解釋棱鏡實驗中白光的分解現象，牛頓認為白光是由各種顏色的光組成的。 玻璃對各種顏色的光有不同的折射率。 當白光通過棱鏡時，各種光以不同角度折射，結果被分離成色譜。 白光通過棱鏡時，會向棱鏡的斜邊偏轉，紫光的偏轉最大，綠光的偏轉最小。 三棱鏡將白光分離成各種顏色的現象稱為色散。 嚴格來說，光譜中存在著許多各種顏色的細線，它們都與相鄰的細線融為一體，如此平滑，以至于人們無法感知其邊界。
(4)設計實驗驗證上述理論的正確性
為了進一步研究光的顏色，驗證上述理論的正確性，牛頓又做了一個實驗。
牛頓在屏幕DE上打了一個小孔，用于觀察光譜，然后在其后面放一個帶有小孔的屏幕de，這樣通過小孔的光就是具有一定顏色的單色光。 牛頓在這束光束的路徑上放置了第二個棱鏡abc，并在其前面放置了一個新的觀察屏V。 實驗表明，第二棱鏡abc只是將單色光束偏轉了一個角度，但并沒有改變光的顏色。 實驗中，牛頓旋轉第一棱鏡ABC，使光譜中不同顏色的光穿過DE和de屏幕上的小孔。 在所有情況下，這種不同顏色的單色光都不能被第二棱鏡吸收。 當它們再次分解時，經過第二檢查鏡后僅偏轉一定角度，但發現對于不同顏色的光，偏轉角度不同。
通過這種實驗，牛頓得出了一個推論：白光可以分解成不同顏色的光，這種光已經是單色的，三棱鏡無法再分解它們。
(5) 單色光復合成白光實驗
既然白光可以分解成單色光，那么單色光也能重新組合成白光嗎？”牛頓為此做了一個實驗。將光譜放在一排小方形鏡子上，可以使光譜中的彩色光重新組合成白光。調整各個平面鏡與入射光的傾角，使各個反射光落在光幕的同一位置，從而得到紅光偏移。
牛頓強調，還有另一種方法可以將彩色光重新組合成白光。 將光譜繪制在圓盤上形成扇形，然后高速旋轉圓盤，圓盤會呈現藍色。 這些實驗效果通常被稱為“視覺暫留效果”。 當雙眼黃斑上形成的圖像消失后，大腦仍能保留該印象零點幾秒。 因此，大腦可以將快速變化的彩色圖像組合起來形成靜態的紅色圖像。 在電視屏幕或電影屏幕上，我們可以看到連續的圖像，原因就在于我們利用了人的“視覺暫留效應”。
（六）牛頓關于光色散的研究成果
牛頓通過一系列色散實驗和理論研究，將結果歸納為幾項，其要點如下：
① 光根據其折射率有不同的顏色。 顏色不是光的變化，而是光的固有屬性。
②同一顏色屬于同一折射率，反之亦然。
③ 顏色的類型和折射程度是光固有的，不會因折射、反射或任何其他原因而改變。
④ 必須區分原始的簡單顏色和由它們組成的顏色。
⑤ 不存在本身是紅色的射線。 紅色是由所有顏色的光適當混合形成的。 事實上，可以進行實驗來重新組合光譜的顏色以獲得白光。
⑥根據以上幾條，可以解釋棱鏡使光線形成顏色的原因以及彩虹的原理。
⑦自然物體的顏色是由于該物質反射一種光較多而反射其他光較少。
⑧ 由此可見，顏色是光（各種光線）的品質，所以光本身不能是一種品質。 由于顏色等品質源于光，
（七）牛頓研究光色散現象的方法特點
由上可見，牛頓在光色散的研究中，采用了實驗歸納—假設理論—典型化學定律實驗檢驗的研究方法，并滲透了分析的方法（將白光分解為單色光）研究）和綜合方法（將單色光組合成白光）等化學研究方法。
光的色散表明光具有波動性。 色散是由于光成分（不同顏色的光）的折射率不同而引起的，而折射率是由波的頻率決定的。
光的粒子性最典型的例子就是光電效應。
現象例子彩虹
夏季雪后，在與太陽相反的方向，常常會出現七彩的弧線，這就是彩虹。 我們也統稱為彩虹。 彩虹之所以出現，是因為雨天過后，天空中飄浮著許多微小的水滴。 當陽光以一定角度照射時，小水滴就會被分散。 如果你觀察小水滴，就會出現七彩的彩虹。 色調通常有七種顏色，從外到內：赤、橙、黃、綠、藍、靛、紫。 在中國，還有“紅橙黃綠綠藍藍紫”的說法。 （雖然這是光色散的現象。）毛澤東曾在1933年夏天寫下一句話來勾勒出彩虹的色調：“赤橙黃綠青藍紫，誰手握五彩練舞，天空。 ...”
氖
有時在彩虹的兩側還可以看到第二道彩虹，其顏色比第一道彩虹稍淺，色序為外紫內紅。 它被稱為副彩虹或霓虹燈。
霓虹燈和彩虹的區別在于，光線在雨滴中形成二次內反射，所以當光線穿過雨滴照射到我們的眼瞼時，弧形色帶正好與彩虹相反。
