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色散的意思、色散的詳細解釋

關鍵字:

色散的解釋

[optical dispersion;chromatic dispersion] 當光線從一種介質進人另一種介質或者光線被衍射光栅反射時,不同顔色光線被分散開的現象

詞語分解

專業解析

色散是物理學和光學領域的專業術語,指複色光(如白光)通過透明介質(如玻璃棱鏡)時,因不同波長(顔色)的光在介質中的傳播速度不同,導緻折射角度差異,從而分解成單色光譜的現象。以下從漢語詞典釋義與科學解釋兩個維度詳細說明:


一、漢語詞典釋義

根據《現代漢語詞典》(第7版):

色散(sè sàn):

名詞。複色光通過棱鏡或光栅等介質時,由于不同色光的折射率不同而發生分離的現象。例如白光通過三棱鏡後形成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的彩色光帶。

來源:《現代漢語詞典》第7版,商務印書館。


二、科學原理與權威解釋

色散的本質是光波在介質中的速度差異,其核心規律由物理學家牛頓通過棱鏡實驗首次系統研究,并總結為以下兩點:

  1. 波長依賴性:

    短波長光(如紫光)折射率大,偏折角度大;長波長光(如紅光)折射率小,偏折角度小。

  2. 數學描述:

    折射率 ( n ) 與波長 ( lambda ) 的關系滿足科希色散公式:

    $$ n(lambda) = A + frac{B}{lambda} + frac{C}{lambda} $$

    其中 ( A, B, C ) 為介質相關常數。

    來源:牛頓《光學》(Opticks),1704年;《中國大百科全書·物理學卷》。


三、實際應用與自然現象

  1. 彩虹形成:

    大氣中的水滴對陽光的折射與反射,導緻色散形成彩虹光譜。

  2. 光學儀器設計:

    透鏡的色差問題(如相機鏡頭邊緣紫邊)源于色散,需通過複合透鏡消色差設計校正。

    來源:中國科學院上海光機所《光學技術手冊》。


四、相關概念辨析


色散是光學的基礎現象,其理論支撐了光譜分析、光纖通信等現代技術,在自然與科技領域均有深遠影響。

網絡擴展解釋

色散是光學中的一種現象,指複色光(如白光)分解為單色光而形成光譜的過程。以下是詳細解釋:

1.基本定義

色散是由于不同頻率(或波長)的光在介質中傳播時折射率不同,導緻光路發生偏折,最終分散成連續光譜的現象。例如白光通過三棱鏡後分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顔色。

2.原理與機制

3.典型現象

4.應用領域

5.其他語境擴展

在成語中,“色散”可比喻事物或人群的分散狀态,但此用法較為少見。在電磁學中,色散也指波速隨頻率變化的現象,可能影響信號傳輸質量。


如需進一步了解實驗方法或曆史研究(如中國古代對虹的觀察),可參考來源。

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