光的色散和彩虹实验

模拟彩虹实验三： 找一张吸水性较好的纸条，用黑 墨水在纸条的下方浓浓地画一条线， 然后把纸条竖置在有水的碟子里 （注 意不能让水没过那条线）。 一 段 时 间 后，我们就会看见纸条上出现了一道 比较宽的、由各种颜色组成的彩色条 纹。
27 发明与创新 2009.2
并呈有规则地排列。圆弧最外层为红 光射至镜子后，其反射光正好穿过三
色，最内层为紫色。圆弧的大小随烧杯 夹板中心圆孔，射至球形烧瓶，这时可
与白纸间距离大小而变化，如下图所 观察到：经球形烧瓶反射出落在三夹
示：
板白纸面上的圆环形彩虹，外圈为红
光，内圈为紫光，很诱人，如下图所示：
1665 年，英国物理学家牛顿首次 发现：太阳光通过三棱镜后，分解成 红 、橙 、黄 、绿 、蓝 、靛 、紫 七 色 ，并 称 这 种现象为光的色散。光的色散的物理 本质是白光经玻璃二次折射和一次反 射。因此，色散现象跟玻璃的折射率与 入射光波长有关。现在，我们不通过玻 璃三棱镜也可以做做光的色散及彩虹 实验。
积的清水。将烧杯置于阳光射入的窗 孔，边缘用砂纸打光滑，将其置于球形
口旁，手提烧杯，杯下垫放一张白纸 。 瓶前约数厘米处，圆孔对准瓶，且在靠
当 太 阳 光 经 烧 杯 中 的 水 后 投 到 白 纸 瓶一面上糊以白纸；再取一面 3×3 厘
上，就可清晰地显现圆弧形彩色条纹， 米 2 镜子，斜放于靠窗口处。一旦太阳
光的色散实验一：取一只 200 毫 升无色玻璃烧杯，洗净后倒入 1/3 容 积的清水。 另取一块面积为 3 ×3cm2 平整的镜子，斜搁于烧杯壁上，与杯底 成 300~600 角。将烧杯置于阳光射入的 靠窗口桌子上。当阳光射至杯内镜面 上时，由于水与镜面构成了一只水棱 镜，反射后，在白墙上能清晰观察到有 规则的七色彩带，如下图所示：
对太阳，就能观察到美丽的人造彩虹。
彩虹实验二：圆环虹实验
如果镜面不平整，那么白墙上就
取一只直径约 8 厘米的无色透明
会出现不规则的五彩缤纷的花纹。
薄壁球形烧瓶，冼净后盛满清水，并将
光的色散实验二：取一只 500 毫 其固定。另取一块面积约 50×50 厘米 2
升无色玻璃烧杯，洗净后倒入 1/3 容 的三夹板，中央钻一直径约 4 厘米小
光的色散表现在自然界中就是 彩虹。彩虹是阳光射到空中的水滴里 发生反射和折射而形成的。雨后，空气 里充满无数小水珠，它们都相当于一 个个小棱镜。当太阳光射到这些小水 珠上，经过两次折射和一次反射，便发 生色散现象，如下图所示：
下面介绍几种用实验手段来再 现彩虹的方法。
彩虹实验一：喷雾成虹 用嘴含一口冷开水，背对太阳，喷
光
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实
验
研 究性ຫໍສະໝຸດ Baidu习 INVENTION&INNOVATION
雾成虹。但这样形成的彩虹转瞬即逝。
为此，我们还可取一根带尖嘴（尖嘴内
径约 0.6 毫米）的玻璃管，用橡皮管与
水龙头相连。打开水龙头则能在空间
形成一抛物状喷泉，这股连续喷泉在
其周围形成无数小水珠，只要人们背