1水杯 + 镜子 · 光线实时追迹
白光 → 水面折射 → 镜面反射 → 再折射出水 → 墙面
拖动滑块,调整镜子角度
◎实验控制台
边调边观察
为什么墙上是七色?
白光斜射进水里,在水面发生折射;七种色光"拐弯"的本领不同 ——
红光偏折最小、紫光偏折最大。
光被镜子反射后再穿出水面,这点差别被放大,七色就分开了。
动手提示
镜面太平或太陡,光会跑出水面时被"全反射"回水里,或者直接打到桌面 —— 这时墙上就没有彩虹啦,试试「一键最佳角度」。
2三棱镜分光 · 拖动棱镜看变化
左键按住棱镜左右拖动
白光穿过三棱镜,被"拆"成七色光谱
◎观察与记录
拖动后填一填
你会看到什么?
白光进入棱镜后向底边(厚的一侧)偏折。七种色光偏折程度不同:
红光偏折最小、排在最上面;
紫光偏折最大、排在最下面。
拖动棱镜,比一比
当前:棱镜离光屏 --,光谱宽 --
规律
棱镜离光屏越远,七色光走过的路程越长,被"拉开"得越宽;
越近则挤在一起、颜色更难分辨。
1666 年 · 牛顿的实验
牛顿让一束阳光穿过三棱镜,墙上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。
他又用第二个棱镜把七色光重新聚成白光 —— 这才证明:白光不是单色光,而是由七种色光混合成的。
3光的三原色 · 拖一拖,叠出白光
按住色斑拖动 · 滑块调亮度
◎叠加结果
实时计算
红
绿
蓝
红+绿=黄
红+蓝=品红
绿+蓝=青
三色=白
把某个亮度拖到 0,看看"少了一种色光"时叠加色怎么变。
和前两个实验连起来想
模块 ①②是把白光拆开(色散);这里是把色光合起来(叠加)。
只要红、绿、蓝三种色光按适当亮度叠在一起,就能配出白光 ——
所以它们被称为光的三原色。
生活里的三原色
电视、手机屏幕、舞台灯,都是用无数个"红绿蓝"小点,靠亮度变化配出你看到的所有颜色。
🎯 本课结论
白光由七种色光组成;雨后空中无数小水珠 = 微型三棱镜,阳光色散形成彩虹。
- 白光不是单色光。阳光看起来是白的,其实由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成。
- 色散:白光斜射进透明物质(水、玻璃)时,七种色光偏折程度不同 —— 红光偏折最小、紫光偏折最大 —— 于是被"拆"成七色光谱,这叫光的色散。
- 彩虹的成因:雨后空气里悬浮着无数小水珠,每一颗都像一个微型三棱镜。阳光射入水珠,先折射→再反射→再折射出来,被色散成七色;无数水珠的光汇在一起,就是天上的彩虹。
- 看彩虹要背对太阳。想自己造彩虹,就在晴天背对太阳用喷雾器喷水雾。
🌈彩虹为什么是弯的?
每颗小水珠把阳光色散后,又以约 42° 的角度把光送回来。以你的眼睛为顶点、朝向太阳的反方向,所有满足这个角度的水珠排成一个圆环——我们只看到地面以上的一半,就是弯弯的彩虹。
- 颜色顺序固定:外圈红 → 内圈紫(红光偏折小)
- 有时外面还能看到一圈淡的"霓",颜色顺序正好倒过来
🔺牛顿的三棱镜
1666 年,牛顿在暗室里让一束阳光穿过三棱镜,墙上出现了七色光带。
- 他又在光屏上开小缝,只放一种色光通过第二个棱镜 —— 这束光不再分解,说明它是单色光
- 再把七色光用透镜聚拢,又变回白光
- 结论:白光是复色光,由七种单色光混合而成
💧生活中的色散
只要看到"白光被拆成彩色",背后都是色散:
- 光盘背面的彩虹纹(细密刻槽当光栅)
- 肥皂泡、水面油膜的彩色(薄膜干涉,色彩来源不同)
- 瀑布、喷水池旁的小彩虹
- 钻石、水晶边缘的"火彩"
- 露珠、玻璃杯边缘出现的彩色亮边