棱鏡色散

關於這個模擬實驗

「棱鏡色散」在棱鏡的兩個面上，以斯涅耳定律的向量形式，追蹤白光中每種顏色穿過 60 度玻璃棱鏡的路徑。折射率依循柯西模型，因此波長愈短，偏折愈大。學生可以設定光束角度、選擇冕牌玻璃或重火石玻璃，並把色散增強至四倍，讓光譜的散開更易觀察。讀數顯示紅光與紫光的折射率、平均偏向角及光譜擴散幅度。這個模擬有助解釋彩虹的成因，以及為何不同顏色的光折射程度各異。

學生可以探索什麼

改變光束角度，並觀察平均偏向角讀數。
在玻璃選項中於冕牌玻璃（BK7）與重火石玻璃之間切換，並比較光譜擴散幅度。
把色散增強設為 1，看看實際玻璃的色散有多小。
比較讀數中紅光的 n 與紫光的 n。
把色散增強調至 4，並由上至下描述各種顏色的次序。

學習目標

1解釋為何白光經過棱鏡後會分開成不同顏色。
2描述折射率如何隨波長而變。
3比較兩種玻璃的色散。
4把棱鏡色散與彩虹的形成連繫起來。

教師常問的問題

棱鏡色散模擬是免費的嗎？

是。它免費使用，無需註冊，並可在任何現代瀏覽器上運行，包括電子白板、平板電腦和 Chromebook。

為什麼紫光比紅光偏折得更多？

玻璃對波長較短的光減慢得較多，因此紫光的折射率高於紅光。棱鏡的每個面都會令紫光偏折更大的角度。

我應如何使用？

調整光束角度、選擇玻璃種類並改變色散增強倍數。讀出 700 nm 紅光與 400 nm 紫光的折射率，以及光譜擴散幅度。

色散增強有什麼作用？

它會放大折射率中與波長有關的部分。設為 1 時與實際玻璃相符；數值愈高，散開的程度愈明顯，課堂上較易觀察。

嵌入這個模擬實驗

免費嵌入你的學習平台、網誌或班級網頁。

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