棱镜色散

关于这个模拟实验

棱镜色散在两个界面上运用斯涅尔定律的矢量形式，追踪白光中每种颜色穿过 60 度玻璃棱镜的路径。折射率遵循柯西模型，因此波长越短偏折越大。学生可以设定光束入射角，选择冕牌玻璃或重火石玻璃，并将色散增强至四倍，使光谱展宽更易观察。读数显示红光和紫光的折射率、平均偏向角以及光谱展宽。它可用于解释彩虹的形成，以及为何不同颜色的光折射程度各不相同。

学生可以探索什么

改变光束入射角，观察平均偏向角读数的变化。
在玻璃种类中切换冕牌玻璃（BK7）与重火石玻璃，比较光谱展宽。
将色散增强设为 1，看看真实玻璃的色散有多小。
在读数中比较红光的 n 与紫光的 n。
将增强倍数提高到 4，描述从上到下各颜色的排列顺序。

学习目标

1解释白光为何在棱镜中分离成各种颜色。
2描述折射率如何随波长变化。
3比较两种玻璃的色散。
4将棱镜色散与彩虹的形成联系起来。

教师常问的问题

棱镜色散模拟免费吗？

是的。它可以免费使用，无需注册，可在任何现代浏览器中运行，包括电子白板、平板电脑和 Chromebook。

为什么紫光比红光偏折得更厉害？

玻璃对较短波长的减速作用更强，因此玻璃对紫光的折射率高于红光。棱镜的每个面都使紫光偏折更大的角度。

如何使用？

调节光束入射角，选择玻璃种类，并改变色散增强倍数。读取 700 nm 红光和 400 nm 紫光的折射率，以及光谱展宽。

色散增强有什么作用？

它会放大折射率中随波长变化的部分。设为 1 时与真实玻璃相符；数值更高则会夸大展宽，便于在课堂上观察。

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