再谈色光的合成与牛顿对棱镜实验的研究

本刊 2 0 0 0年第 8期刊登的《究竟怎样做才能将色散后的色光还原成白光》(以下简称原文 )一文中介绍了牛顿对棱镜实验的研究和色光还原成白光的做法 .而仅用两个棱镜做实验 ,如图 1,第二棱镜中的光路并非是第一棱镜中光路的可逆 ,一束平行白光照射时 ,光通过第二棱镜后 ,各种色光互相平行 ,最后只能看到周围带彩色的光斑 .为此 ,笔者又认真地查阅了有关牛顿棱镜实验的历史资料 ,并对原文所述的光斑无彩色原因进行了解释 .图 1清华大学出版社 (1993年 7月第 1版 )出版的《物理学史》第 16 0页记载了牛顿的色光合成实验 ,如图2 .图 2牛顿巧用…     

夫琅和费谱线

1814年的一天,年仅27岁的德国工人光学家夫琅和费(Joseph Fraunhofer 1787—1826年)兴致勃勃地试图用自制的非常简陋的望远镜来重复牛顿的“棱镜”实验和沃拉斯顿的“狭缝”实验。所有实验装置安置好后,他又检查了一遍将要进行的实验程序便开始观察。当一束日光通过狭缝直射到棱镜上,顿时呈现出牛顿的“彩带”,而沃拉斯顿的作为各种颜色的分界线的“五条黑线”则成几百条黑线出     

初中物理教学中光的色散与合成研究——对苏科版教材的一些改进及建议

牛顿曾经致力于光的色彩的研究．1666年牛顿在暗室的窗子上开了一个小孔,再在小孔后放一个三棱镜,让从小孔进来的太阳光通过三棱镜投射到对面墙上,在墙上得到了各种色光．那么由白光色散后的色光能否重新合成为白光呢？苏科版《物理》八年级上册第78面,提到“牛顿还使色散后的各种色光再经过一个相反放置的三棱镜使之混合成白光”,并配有一幅彩色的三维模拟图．如图1所示（参见教材中图3—58）．实际的光路图真是如图中所画吗？笔者认为著非如此,分析如下：     

从牛顿粒子说到爱因斯坦光子论

光具有波粒二象性,在粒子性方面,牛顿提出过光的粒子说,爱因斯坦提出过光子理论。 牛顿在发现光通过棱镜的色散、牛顿环,光的衍射和光通过晶体形成双折射等现象的同时,根据光的直线传播性,认为光是一种微粒流,粒子从光源飞出来,在均匀的物质内以力学定律作等速直线运动。 按照光的粒子理论可以对光的反射定律进行解释,认为粒子象一个个小球,在平面     

牛顿白光还原实验研究与新设计方案

色散后的七色光还原为白光的实验是牛顿在1666年完成的,牛顿曾让太阳发出的白光经三棱镜折射,结果得到了各种单色光．这是由于各种单色光在棱镜中折射率不同的缘故．那么由白光色散后的七色光是否再在光路上加一个同样的倒置三棱镜就可以还原出原来的白光呢？本刊2000年第8期《究竟怎样做才能将色散后的色光还原成白光》——本文中称文1,其中讲到作者按史料记载的牛顿的色光还原实验方法做了此实验,原文中有如下论述：     

两个三棱镜能将白光还原吗?

牛顿曾让太阳发出的白光经三棱镜折射,结果得到了各种单色光．这是由于各种单色光在同一种棱镜中折射率不同的缘故（光路图如图１）．那么由白光色散后的单色光能否重新复图１合得到白光呢？结论很显然,当然行．是否再在光路上加一个同样的三棱镜倒放就可以了呢？中师《物理》（试图２用本）第二册第１７１面提到：“牛顿将倒放的第二个棱镜把分散的单色光会聚在一起,结果又得到了白光．”一般情况,人们也认为一正一倒两个相同三棱镜可以先将白光色散后会聚成白光．从而画出如图２这样的光路图．这样理解正确吗？下面我们来分析一下．图…     

认识红外线

16 72年人们发现太阳光是由各种颜色的光复合而成的 .当时 ,牛顿作出了单色光在性质上比白光更简单的著名结论 .1 80 0年英国物理学家赫谢耳从热的观点来研究各色光时 ,发现了红外线 .赫谢耳发现红外线的过程是这样的 :他在研究各种色光的热量时 ,有意地把暗室的惟一的窗户用木板堵住 ,并在板上开了一条矩形的孔 ,孔内装一个分光棱镜 .当太阳光通过这个棱镜时 ,便被分解成彩色光带 .他用温度计去测量光带中不同色光所包含的能量 .为了和环境温度比较 ,他在彩色光带的附近放几支用作比较的温度计 ,来测量周围环境的温度 .在试验中 ,他偶尔发…     

吹肥皂泡发现色散的孩子

少年时代的牛顿与世界上 合而成的。大多数孩子一样,心里充满着 小牛顿进而又想,既然白好奇。他迷上了吹肥皂泡,只见 光能分解成七色光,就能将七他用一根蒲公英茎专心致志地 色 光 再 集 中 起 来 还 原 成 白 色吹着。肥皂泡在阳光里飘啊飘, 光。于是他找到各种形状的玻显出缤纷的色彩。他感到很惊 璃试验,终于发现,把凸透镜放奇,肥皂泡上的迷人色彩是从 在三 棱镜片与 白屏幕 之间 ,被哪里来的呢?他想呀想,以至他 分散了的七色光立即就聚合成爸爸喊他都没有听见。了一道白光。 小 牛顿并 不就 此罢 休,他 肥皂泡呈…     

棱镜光路的讨论

在现有的几种高级中学物理版本中,在讲到棱镜对光线的折射时,总是这样叙述的,“让一束单色光从空气射向棱镜的一个侧面,可以看到光线从另一个侧面射出,方向发生了明显的变化:光线向棱镜的底面偏折(如图1)”。为此,课本中还作了进一步的分析,“这是因为光线在棱镜的两侧面上发生折射时,两次向底面偏折造成的。”     

两个三棱镜能将白光还原吗?

牛顿曾让太阳发出的白光经三棱镜折射,结果得到了各种单色光。这是由于各种单色光在棱镜中折射率不同的缘故(光路图如图1)。那么由白光色散后的单色光能否重新复合得到白光呢?是否在光路上再加     

爱因斯坦和牛顿玩捉迷藏

有一天,天堂里的科学家在玩捉迷藏的游戏。轮到爱因斯坦找人了,他要数到100然后开始找。所有的人都藏起来了,除了牛顿,他只是在爱因斯坦面前的地板上画了一个边长为1米的正方形,然后站在中间。爱因斯坦数数97、98、99、100,然后睁开了眼睛,看见牛顿站在面前,就叫到:“牛顿出局,牛顿出局。”牛顿说:“我没有出局,因为我不是牛顿。”这时候所有的科学家都出来了,并且大家都证明他真的不是牛顿。为什么?爱因斯坦和牛顿玩捉迷藏答案因为牛顿站在一平方米的面积上就是,牛顿/平方米=帕斯卡。爱因斯坦和牛顿玩捉迷藏@小号…     

一个问题De证明

大家知道,一束单色平行光从空气射向玻璃棱镜,光线通过棱镜后,将向底面偏折,出射的光束仍是平行光。高中《物理》(乙种本)在“棱镜”这节教材后有一个“黑盒子”习题,要求在图1的方框内填画一个棱镜(非全反射棱镜)。但仔细观察该图可以看出,出射光束的宽度小于入射光束的宽度。那么,这样画是否确有道理,什么条件下会出现此种情况呢?下面就以光线在棱镜主截面内的折射为例,讨论一下这个问题。如图2所示,折射率为n的玻璃棱镜,放置在真空(或空气)中,一束单色平行光入射在折射面AB上时,入射角为     

牛顿到底有多牛

<正>牛顿,我们上小学的时候就知道这个人,是大科学家。但是,到了中学,他突然脸色一变,变成了我们的物理老师,什么牛顿第一定律、第二定律、第三定律,都变成考卷上的题了。所以,对于我们这一代受过中国式教育影响的人来说,甭管牛顿有多伟大,我们对他也是敬而远之,没有什么好印象,因为在我们的青春时代,他为难过我们。牛顿有多重要为什么牛顿很重要呢?牛顿不是一个科学史上的巨匠或者人类科学发现史上的     

神奇的苹果

约翰最嫉妒的人就是牛顿,约翰和牛顿在同一时间出生,又生活在同一村庄,可牛顿自从被一个神奇的苹果砸中之后就出了名,成了世界上最著名的科学家。而约翰从未遇到那样的苹果,因而他只成了一个平凡得不能再平凡的人。不管别人怎么说,反正约翰就是这样认为的。也在同一天,约翰和牛顿都去世了,他们俩就一起去见上帝。     

提高棱镜摄谱仪色散的方法探索

本文从分析空气中的单棱镜的角色散出发,得出了三种提高棱镜摄谱仪色散效果的方法,即入射光偏离棱镜最小偏向入射角入射,增大初始色散和使光束多次通过棱镜。对前两种方法,在WPL小型棱镜摄谱仪上进行了实验,分别使谱仪的线色散增大0.2倍和4倍。     

动脑动手终成才的牛顿

牛顿小时候很聪明,但读书并不用功,都把心思用到做手工、想问题上去了。上小学那会,老师在？课堂上讲课,小牛顿却在玩着他的小飞机,两只小手在桌子底下不停地动,老师讲什么他一句都没听进去。放学了,小牛顿背起书包第一个冲出教室。这是他最开心的时候,没人管了,可以痛痛快快地玩。直到天黑,小牛顿才慢悠悠地回家。每天都是这样,不用心学习,小牛顿的成绩当然差了,每次考试都是班里的倒数第一。同学们都嘲笑他,在老师、同学们的心目中,他是一个笨孩子。     

伊萨克·牛顿的故事

英国伟大的科学家牛顿常常因为思考问题过于投入而忘记吃饭。有一天,他的一个朋友过来和他一起吃饭。饭菜准备好了,牛顿还在书房里研究问题。他的这位朋友对此已经习以为常,便坐下来等他。过了许久,朋友认定牛顿一定是研究一些新理论过于投入,忘了吃饭的事了。于是,不等牛顿出来他就自己享用起桌上的鸡肉了。吃完晚饭后,他想和牛顿开个玩笑。于是,他把所有的鸡骨头放回盘里,盖上盖儿,便悄悄地离开了,相信牛顿一定会中招儿。几个小时后,牛顿从书房出来,觉得很饿。他看到桌上的饭菜已经准备好了,就在自己的位子上坐了下来。当他揭开盖子,发现…     

关于投射的拟环模

本文定义了不同形式的“投射”,证明了关于投射拟环模的一些结论,给出了拟环上所有模是几乎半单的一些充要条件,证明了在这些条件下,R是正则的。本文改进了C.Maxson的一个结论:他证明了在分配生成的情况下,每一严格投射模是投射的。本文证明了这个结论在一般情形下也成立。     

地球自转与傅科摆

2005年9月,《物理学世界》杂志评选出“最美丽的十大物理实验”——托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验、伽利略的自由落体实验、罗伯特·米利肯的油滴实验、牛顿的棱镜分解太阳光实验、托马斯·杨的光干涉实验、     

究竟怎样做才能将色散后的色光还原成白光

色散后的七色光还原成白光实验原本是著名的物理学家牛顿于１６６６年初用两个相似的三棱镜完成的，事隔３００多年的今天，许多物理教师在重复该演示实验时却遇到了麻烦，未能得到预期的实验结果．因此，广大物理教师总是千方百计地进行色光还原实验的研究．笔者发现贵刊近期刊载有关这一实验研究的文章颇多，实验方法各异． 难道使用两个三棱镜真的不能将色光合成吗？教科书错了吗？牛顿也错了吗？为此，笔者认真地查阅了有关牛顿棱镜实验的历史资料，发现由湖北教育出版社出版（１９９０年１２月第１版）的《物理学简史》第３１８～３２…