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光的色散是誰發現的及其介質

2021-09-10 13:15:58文/張敏

光的色散是科學家牛頓首先發現的。1666年,牛頓用三棱鏡研究日光,得出結論:白光是由不同顏色(即不同波長)的光混合而成的,不同波長的光有不同的折射率。

光的色散是誰發現的及其介質

光的色散介質

光的色散需要有能折射光的介質,介質折射率隨光波頻率或真空中的波長而變。當復色光在介質界面上折射時,介質對不同波長的光有不同的折射率,各色光因所形成的折射角不同而彼此分離。1672年,牛頓利用三棱鏡將太陽光分解成彩色光帶,這是人們首次作的色散實驗。通常介質的折射率n或色散率dn/dλ與波長λ的關系來描述色散規律。任何介質的色散均可分正常色散和反常色散兩種。

牛頓簡介

艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英國皇家學會會長,英國著名的物理學家,百科全書式的“全才”,著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。

他在1687年發表的論文《自然定律》里,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此后三個世紀里物理世界的科學觀點,并成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,并推動了科學革命。

在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恒的原理,提出牛頓運動定律。在光學上,他發明了反射望遠鏡,并基于對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律,并研究了音速。

在數學上,牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了“牛頓法”以趨近函數的零點,并為冪級數的研究做出了貢獻。

在經濟學上,牛頓提出金本位制度。

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