色散起因与谱面出现及谱线形成

1、文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编借，有帮助欢迎下载支持.色散起因与谱面出现及谱线形成余荣新摘要：本文要介绍一种新的色散现象出现实验方法，在这种实验方法上，可直 接观察到不同物质通过不均介质后，所出现的各种不同色散现象，物质在不同 光源照射下通过不均介质后，出现的两种不同色散谱面，谱面中明线（明线光谱） 和暗线（夫琅和费吸收线）是怎样产生（形成）等一系列重要实验现象。通过对这 一实验方法及所出现的各种实验现象分析，使大家更清楚的了解色散现象的起 因，来源.明暗谱线形成.谱面（波长400nm-700nm）是怎样连续在一起等一系 列现象演示。关键词：不均介质；不同物质；不同物质上下

2、颠倒；色散引言1666牛顿让一束光通过三棱镜，在存象屏上呈现岀由红.橙.黄.绿.兰.青. 紫连续色散象，这实验结果说明色散象来自于光里。虽然同时代的罗伯特.胡克 等群起反对牛顿的这一实验结果其观点，甚至连惠更斯持保留意见并也用一些 假说来解释色散来源这个问题。但因牛顿（光的色散）有力的实验事实，另无 指证牛顿错误的实验，这些假说都一一被驳倒。本在实际工作中从新分析研究了牛顿的这一实验方法及现象，从光源.狭缝. 三棱镜（不均介质）等各置件进行了全面分析。并发现牛顿光的色散现象的出现, 不是单一的来自于光里，对于色散岀现，光在这里只是一个（白色）物质（象）, 还须另有一个与其不相同的物质（象）与光

3、一道通过不均介质才能构成色散出 现条件，由于这一另一物质（象）它自然而巧合的形成，人们是很难发现和理 解到与光不同的这一物质（象）去。如光源通过一狭缝，对于狭缝来说大家通常理解为控制杂散光或让光源薄 一点通过，但对于色散出现来说，狭缝（黑色）与光源（白色）就是两个不相 同物质。由于它们自然而巧合的在一起，因此.牛顿在做光的色散实验时，只注 意光里，而忽略了狭缝（黑色）物质（象）的存在，由此阻碍了后人对色散来 源的正确理解和认识及一系列应用上的发展。对于上述情况，本研究出一套新的色散演示方法:是把两个不相同的物质（象） 拼在一起，让其拼成的象通过不均介质，从而会在两不同物质（象）相交处出 现一组

4、色散谱面。当把这两个不同物质（象）上下颠倒过来，在让其通过不均介 质，这样先出现的一组色散谱面消失了，则在两不同物质（象）相交处从新岀 现一组不同色散谱面。如若这两个不同物质（象）是在荧光光源下来做实验， 则出现的色散谱而是一段一段的（各单色有明显的界段），若在热辐射光源下， 出现的色散是连续无界段的谱而（如现代连续光谱象）。由于自然界不相同的物 质众多，都可以随意拼在一起，这样它出现的各种不同色散谱而也就多。实验仪器实验仪器如图1光路图所示，它由不同物质安置扳.不同物质演示片.热辐 射光源（炽热固体发光）.荧光光源（充有稀薄气体发光）.三棱镜.透镜组组成。 热辐射光源和荧光光源在实验时不能同

5、时开灯，在实验时只先打一种光源来观 察出现的色散谱面，后在打开另一种光源来观察出现的色散谱而，这样才能观 察到色散谱而的不同现象出现和变化。实验演示片针对现代以认色散（光谱）理论，实验上只选用了两种不同物质来做观察, 一种是黑色物质，另一种是白色物质，如演示片1和演示片2。演示片1是一黑色物质，演示片2是一白色物质片，这两种物质可拼成如 下图象。这两物质可拼成如演示片，其目的是用来演示色散（光谱）的起因.来源.色 散不连续性.明暗谱线形成等一系列重要现象。实验步骤与方法及现象出现在实验中先取演示片2安放在不同物质安置板上，演示片2其表面是一单 白色物质象（面光源），这样先开通荧光光源观察，观察

6、到口色物质象中无色散 现象出现。在开通热辐射光源观察，也无色散现象出现。在取演示片3安放在 安置板上，演示片3表面设计为上面部分是黑色物质，下面部分是白色物质。 这样先开通荧光光源观察，观察到在黑白两物质象相交处只出现一组一段一段 的青、兰、紫色散谱面，如演示片3A。在开通热辐射光源观察，发现先出现一 段一段的青、兰、色散谱面即又变成无界段的青、兰、紫连续色散谱面，如演 不片3Bo当把安置板中的演示片3上下颠倒过来，如演示片4,颠倒后的物象上面部 分是白色物质（象），下而部分是黑色物质（象），这样先开通荧光光源观察， 发现先在两物质相交处出现的一组一段一段的青、兰、紫色散谱面消失了，确 从新出

7、现一组红、橙、黄色散谱面，如演示片4A。在开通热辐光源观察，一段 一段的红、橙、黄色散谱面即又变成无界段的红、橙、黄连续色散谱面，如演 示4Bo演示片5表面设计为左边是演示片3的象，右边是演示片4的象，此演示 片这样安排其目的是让青、兰、紫色散谱面和红、橙、黄色散谱面在水平方向 同时出现，如演示片5Ao在热辐射光源下，左边出现的色散是青.兰.紫谱而， 右边出现的是红.橙.黄色散谱面。演示片6其表面设计上下部分是黑色物质（象），中间部分是白色物质（象）, 此演示片是演示片3和演示片4的象，只是这里是把演片3和演示片4重置在 一起，这样中间部分口色物质象成了上下两黑色物质象中的共用物象，如演示片6

8、中，下面黑色物质（象）与中间白色物质（象）是演示片3的 象，中间口色物质与上黑色物质又是演示片4的象。这样下而黑色物质与中间 白色物质（象）相交处出现的色散现象是红.橙.黄谱而。如演示片6A下面部 分现象。中间白色物质与上黑色物质（象）相交处出现的色散是青.兰.紫谱面， 如演示片6A上面部分现象（这两组色散现象没连续在一起的象）。对演示片6这样设计和出现的色散现象的理解是非常重要的，从牛顿时代 至今，人们在不知上述实验的情况下，研究者对这个象的理解是光的白亮条象, 如演示片7。上下黑物质象就我们现代光谱仪中的入射狭缝象，由于它自然而巧 合的在一起，很难发现到它与口色（面光源）是出现色散现象的主

9、要来源。为 提示人们对色散现象的正确理解和认识，可见上述演示片3-6这样设计的重要 性。我们在演示片6A出现的垂直两组分离色散现象基础上，打开热辐射光源， 让其在下的红、橙、黄谱面象往上逐渐移动，当往上移动到一定时，观察到下 面红、橙、黄谱面中的黄色和上而青、兰、紫谱而中的青色相互叠加，出现一 种新的色散象“绿色”。如演示片7A两组色散谱而连续在一起，依序排列红.橙. 黄.绿.青.兰.紫连续色散象（连续光谱）。演示片8表面设计为上下是白色物象，中间是一黑条物象，这个演示 片象是针对现认一个理论观点来设计的。如演示片7中间白物象大家理解为是 一束白光源，这束光里含有不同波长的光，通过分光镜后，这

10、些不同波长的光 会分开。那么演示片8中间的黑条物象也通过分光镜后消失了，也出现排列为 黄、橙、红、紫、兰、青色谱面，如演示片8Ao黑条物质象通过分光镜出现的这几种不同色散谱而，是不是也可以认为黑 色物质里含有这几种不同颜色（波长）？通过分光镜后把这几种颜色分离开了， 其这结论都是错误的。明线光谱与吸收光谱的形成在荧光光源下，取演示片7安放在物质安置扳上，观察到依序排列为红、 橙、黄、绿、青、兰、紫色谱面（各单色是一段一段的），如演示片7a。如在此 谱而基础上把下红、橙、黄谱而象往上移动，这样会观察到上下两组谱面中各 单色象多次相互叠加，演示片7b是叠加了一部分的象，演示片7c是叠加后只 胜下几条亮条纹的象，这个象就现代所认为的明线光谱。如前实验过程是在热辐射光源下来实验，确观察到的各单色散象是连续无 界段的谱面，如演示片7Ao当把这个象上下移动叠加（接近），在移动到一定 时，会观察到在连续谱而中出现几条黑条纹象，如演示片7B,这个象就是所谓 夫琅和费线。结论把不同物质拼在一起来做色散实验，这里还是第一次介绍。实验中演示了 色散的起因，来源，色散（光谱）的不连续性，明线光