光与颜色：从棱镜到偏振片的实验

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1 / 18 两张桌上的 14 项实验光具座上有棱镜、油墨卡片旁的三盏彩灯、悬挂的水滴和一对偏振片。右侧第二张桌子上还有十个实验站。图下的栏可切换到每个实验站。

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两张桌上的 14 项实验
光具座上有棱镜、油墨卡片旁的三盏彩灯、悬挂的水滴和一对偏振片。右侧第二张桌子上还有十个实验站。图下的栏可切换到每个实验站。
02
白光在玻璃中分开
玻璃让紫光比红光减速更多，因此紫光在每个表面偏折更多。在这个角度，棱镜使 400 nm 光偏折 39.9°，700 nm 光偏折 38.3°。屏幕上的颜色展开约 18 mm。
03
转动棱镜
在控件中拖动棱镜角度。总偏折在 49.4° 附近最小，光谱在这里移动最少。31° 附近扇形光束展开至约 5°，低于 30° 时紫色一端无法再从第二表面射出。
04
三盏灯合成白光
红绿重叠呈黄色，绿蓝呈青色，红蓝呈品红色。三者相交处板面呈白色。关掉一盏灯，它的颜色就从所有重叠区域中消失。
05
油墨的作用相反
油墨不增加光。它吸收入射光的一部分，因此两种油墨比一种去除更多光。青色与黄色留下绿色，三种一起只留下很少的光，接近黑色。
06
雨滴中的单条光线
光线进入时折射，从水滴背面反射，离开时再次折射。红光与紫光路径略有不同。试试其他光线高度；返回太阳方向的角度会随高度改变。
07
虹为何位于 42°
同时发出多条光线。射出角先增大，红光在 42.4° 附近、紫光在 40.6° 附近停止增大，然后减小。光线在这一转折点聚集，明亮的边缘就是彩虹。
08
两片偏振片与马吕斯定律
第一片让约一半灯光通过。第二片通过的比例为两片夹角的 cos²：45° 时为 50%，90° 时为零。开启第三片，观察交叉偏振片如何再次让光通过。
09
滤光片减去光
每片滤光片让约三分之二光谱通过：青色挡红光，品红色挡绿光，黄色挡蓝光。三者重叠处几乎没有光通过。
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光栅让每种颜色沿自己的角度射出
刻线间隔 1.67 µm。532 nm 绿光的一级光以 18.6° 射出，二级以 39.7° 射出。波长越长，偏折越大。
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肥皂膜的颜色来自厚度
从膜背面反射的光多走 2nd，这里中心处为 1197 nm。哪些颜色强烈反射，取决于这段光程与每种波长的比较。
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小颗粒散射蓝光
水槽中，450 nm 光的散射强度是 700 nm 光的 5.9 倍。水槽侧面泛蓝光，到达远端的光变成黄色和橙色。
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紫外线使某些物体发光
灯发出 365 nm 紫外线。每个样品吸收它，再发出波长更长的可见光，从萤石的约 425 nm 到方解石的 615 nm。
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越热的灯越蓝
2700 K 时，灯丝的大部分光在红外区的 1.07 µm 附近，看起来呈橙白色。接近 6500 K 时，光接近日光。
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每种气体都有自己的谱线
钠把几乎全部可见光集中在 589.0 和 589.6 nm 两条谱线上。氢、氦、氖、汞各有不同图案，阳光则显示暗线。
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三类视锥细胞
580 nm 时，L 视锥细胞响应达到最大，M 为 76%，S 几乎无响应。大脑把这种组合感知为黄色。
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用两类视锥细胞看颜色
绿色盲视觉中缺少 M 视锥细胞。图中的橙色和橄榄绿色圆点此时看起来相似，因此很难找到 5。
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叠层产生颜色
六对几丁质与空气层正面反射 99% 的 458 nm 光。转动观察角度，峰值移向更短波长。

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