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色散实验是将复色光分解为单色光的实验,是演示光的粒子性特征的实验。我们利用一些手段可以将一束复色光分解为一条光谱,各种颜色的光波按照波的长短依次排列的实验。最常见的色散实验就是三棱镜实验,属于一次性色散,或者说只色散一次。有没有多次色散的情况喃?有!那就是衍射(单丝衍射、单缝衍射、双缝衍射、圆孔衍射、园斑衍射、孔斑衍射)我们可以称它为——复式色散。
复式色散是可以将一束复色光分解为多条光谱的实验(由于光谱之间存在叠加,复式色散产生的光谱不完全是单色光谱)。
激光的双缝实验条纹我们可以做如下实验,用不同颜色的激光笔,以相同的入射角相同的入射点照射同一衍射物(单丝,单缝,双缝,圆孔,圆斑,孔斑),这里以单丝为例做讲解。单丝与光屏距离不变,记录下光屏上的衍射条纹。然后将所有的条纹以中轴线为中心叠加在一起。然后删除多余的条纹,每一种颜色只留下同一侧同一能级(中轴线往两侧数条纹)条纹,例如每一种颜色只保留右侧第三条条纹。这时候只要各个激光笔的色彩齐全我们就可以得到一条完整的单色光谱。(删除重叠部分)
单色光谱同样的如果每种颜色我们只保留左侧第四条亮条纹,同样我们可以得到一条完整的单色光谱。
但是为什么平时我们做衍射实验的时候看到的条纹不是纯的像三棱镜形成的单色光谱,而是如下图的复色光谱。
复色光谱为什么会是这样的喃?因为不同量级的光谱发生了部分重叠如下图。
复式色散图谱示意图从上图可以看出除紫1红4、5外,中间红1、2、3的条纹与紫2、3、4重叠。因此我们看到的条纹不是单色光光谱,而是复色光光谱。
总结:三棱镜为单一色散,衍射(单丝衍射、单缝衍射、双缝衍射、圆孔衍射、园斑衍射、孔斑衍射)是一种复式色散,都是光的粒子性实验