Question

光的色散是怎么形成的

Answer 1

光的色散（dispersion of light）指的是复色光分解为单色光的现象。

复色光通过棱镜分解成单色光的现象；光纤中由光源光谱成分中不同频率的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。色散也是对光纤的一个传播参数与频率关系的描述。

牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散，把白光分解为彩色光带（光谱）。色散现象说明光在介质中的速度v=c/n（或折射率n）随光的频率f而变。光的色散可以用三棱镜，衍射光栅，干涉仪等来实现。

光通过三棱镜后，因色散让白光形成可见光谱

光的色散需要有能折射光的介质，介质折射率随光波频率或真空中的频率而变。当复色光在介质界面上折射时，介质对不同频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离。1672年，牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带，这是人们首次作的色散实验。

通常介质的折射率n或色散率与频率的关系来描述色散规律。任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。

基本原理

在光学中，将复色光分解成单色光的过程，叫光的色散。由两种或两种以上的单色光组成的光（由两种或两种以上的频率组成的光），称为复色光。不能再分解的光（只有一种频率），称为单色光。

一般让白光（复色光）通过三棱镜就能产生光的色散。对同一种介质，光的频率越高，介质对这种光的折射率就越大。在可见光中，紫光的频率最高，红光频率最小。

当白光通过三棱镜时，棱镜对紫光的折射率最大，光通过棱镜后，紫光的偏折程度最大，红光偏折程度最小。这样，三棱镜将不同频率的光分开，就产生了光的色散。