第二十三章 七彩的光
学过物理的朋友应该都知道。
可见光在不同环境下的折射率各有不同，比如玻璃啊、空气啊、水啊等等。
这些东西在概念上有个统一的称谓，就是介质。
如今随着光学的理论研究逐渐制式化，很多初中生也都会明白一个道理：
光可以在介质中传播，光的传播本身不需要介质。
但别忘了，小牛所在的是1665年，一个光学研究还停留在开始阶段的时期。
因此小牛同学能仅仅凭借徐云的几句话，在半分钟不到的时间里，便想到了七色光在不同介质里可能效果不同的情况，这完全就是一个超纲级的表现。
诚然。
目前的小牛还不知道光本身就是玻色子，不需要借助任何费米子进行传播——在这个时代，光学对于折射的顶尖理论就是斯涅尔推导出的一个数学等价形式，并且在他去世前无人知晓。
要等1678年惠根斯等人审查了他的手稿后，才会被公开为赫赫有名的斯涅尔定律。
在此之前，只被笛卡尔在《屈光学》中推导过等价式。
并且这里头还有一笔很谁也说不清真相的糊涂账，导致现在他们依旧在共同分享发现光的折射定律的荣誉。
因此虽然小牛的表述中下意识的涵盖了可见光无法通过某种‘环境’传播的猜测，但这属于完全可以理解的情况——实话实说，能想到前面一层已经吊炸天了好么？
随后看着地面上那小小的一簇七彩光芒，小牛忽然又想到了什么。
只见他思索了几秒钟，对徐云问道：
“肥鱼，太阳光既然可以被色散成七束彩色光芒，那么这七色光是不是不同的光呢？
还有，理论上这七束光应该是可以重新合成一束白光的吧？”
徐云抽了抽嘴角，得，张口就又是两个致命点。
不过此时的他已经逐渐适应了这位祖师爷变态的思考能力，因此很快便调整好了心态，说道：
“抱歉，艾萨克先生，我只知道后面一个问题的答案——只要条件合适，七彩光便可以重新聚合成一束白光。”
小牛此时已然来了兴致，眼睛滴溜溜的一转：
“肥鱼，你刚才说三棱镜也可以验证色散现象？”
“没错，而且三棱镜的效果要比镜片好上很多。”
“那就用三棱镜再做一次！”
小牛飞快的看了看周围，决断道：
“我进屋去找三棱镜，前一段我从伦敦带回了不少这玩意儿。
你就负责搬桌子——屋里的那张茶座就行，还是放到这里。”
徐云点点头：
“明白。”
十多分钟后。
一张直径一米左右的桌子、几枚三棱镜以及一块黑色的木板相继被摆放到了水缸边。
随后徐云将一块三棱镜立起，熟练的调整了一番角度，朝小牛做了个OK的收尸。
过了片刻。
三棱镜后方的纸板上果然出现了一簇长条光谱，并且比之前的那簇更清晰不少。
徐云见状退至一旁，故意不做任何表示，想看看这位祖师爷青春版在没有任何提示的情况下，到底能做到什么地步。
只见小牛踱步来到桌子边，附身仔细的查看了一番光谱。
随后他犹豫了几秒钟，拿起一张黑色纸板。
在上面剪出一个圆形，放到了三棱镜的外侧，也就是光源射来的方向。
大量的太阳光这张被纸板挡住，只有一束圆形的光线通过小孔照了进来，然后......
依旧形成了一道长条光谱。
见此情形，小牛顿时轻轻的“咦”了一声。
也不知道是不是想与人倾诉的缘故，他忽然再次看向了徐云：
“肥鱼，你听说过笛卡尔先生的理论吗？”
徐云点点头，说道：
“当然听说过，当初我还在普瓦捷大学参观过一次呢。
笛卡尔先生认为，光的颜色来自于发光体和人眼之间的介质，和光源无关。
光的色彩不是光自带的特征，并且还提出了光迹变换的理论。”
“说的不错，可你看这里。”
小牛一手拿着纸板，另一手指了指投射出的长条光谱：
“按照斯涅尔先生的等价式以及笛卡尔先生的理论，圆形光束经过三棱镜后，应该形成圆形或椭圆形的光斑。
但色散发生后，七彩光形成的却是长条光谱......
难道说......
笛卡尔先生的理论有问题？”
说完小牛想了想，没等徐云接话，再次拿起纸板和剪刀，制作了一个更小的孔洞。
他将这个纸板放在了第一个三棱镜后，这样一来，利用这个圆洞，他就能捕捉彩色光带中的任意光束。（小牛当初手绘过这个装置，（DOI）10.1098/rsta.2014.0213，小牛亲笔，感兴趣的可以看看，真的是灵魂画手）
接着小牛对徐云招了招手，示意他上前：
“肥鱼，我来报数据，你来做记录。”
徐云瞳孔微微一缩，心知小牛正在一步步的朝自己最终的“网”游去，不过脸色依旧不变：
“好的，艾萨克先生。”
随后二人一人拿着纸笔，一人开始测算起了角度。
“红光，入射角i60°，折射角β32.2°，反射角.....”
“城管，入射角i60°，折射角β37.4°.....”
“入射角i60°，折射角β38.7°.....”
20分钟后，四组、28次的数据记录完毕。
不同种光在光学玻璃中折射率不同，深层次的原因涉及到了相对磁导率μr以及相对介电常数εr，这两个常数需要介质中的麦克斯韦方程组计算，接着建立一个符合直觉的物质和光相互作用模型，通过线性耗散力归纳运动方程，再用复数法解出他的稳态等等......
不过考虑到还没上架不方便PUA读者....咳咳，内容过于繁复的原因，大家只需要从宏观上了解到相关结论就行了。
毕竟小牛那个时代也没麦克斯韦方程组不是？
“紫光1.532....蓝1.528....绿1.519.....黄1.517.....橙1.514....红1.513...”
看着面前固定的几组数据，小牛不由深吸了一口气。
很明显。
不同色光的折射率不同而且保持恒定，这些七色光的性质是不同的。
由此可知得出一个结论：
白光确实不是一种纯光，它是由不同的光构成的。
而这代表着......
他离世界的真理，或许又近了一分。
与此同时。
小牛看着这一分为七、同时又七合为一的光线，脑海中忽然想到了什么。
只见他胸口骤然起伏了几下，飞快的跑回了屋子里。
........
可见光在不同环境下的折射率各有不同，比如玻璃啊、空气啊、水啊等等。
这些东西在概念上有个统一的称谓，就是介质。
如今随着光学的理论研究逐渐制式化，很多初中生也都会明白一个道理：
光可以在介质中传播，光的传播本身不需要介质。
但别忘了，小牛所在的是1665年，一个光学研究还停留在开始阶段的时期。
因此小牛同学能仅仅凭借徐云的几句话，在半分钟不到的时间里，便想到了七色光在不同介质里可能效果不同的情况，这完全就是一个超纲级的表现。
诚然。
目前的小牛还不知道光本身就是玻色子，不需要借助任何费米子进行传播——在这个时代，光学对于折射的顶尖理论就是斯涅尔推导出的一个数学等价形式，并且在他去世前无人知晓。
要等1678年惠根斯等人审查了他的手稿后，才会被公开为赫赫有名的斯涅尔定律。
在此之前，只被笛卡尔在《屈光学》中推导过等价式。
并且这里头还有一笔很谁也说不清真相的糊涂账，导致现在他们依旧在共同分享发现光的折射定律的荣誉。
因此虽然小牛的表述中下意识的涵盖了可见光无法通过某种‘环境’传播的猜测，但这属于完全可以理解的情况——实话实说，能想到前面一层已经吊炸天了好么？
随后看着地面上那小小的一簇七彩光芒，小牛忽然又想到了什么。
只见他思索了几秒钟，对徐云问道：
“肥鱼，太阳光既然可以被色散成七束彩色光芒，那么这七色光是不是不同的光呢？
还有，理论上这七束光应该是可以重新合成一束白光的吧？”
徐云抽了抽嘴角，得，张口就又是两个致命点。
不过此时的他已经逐渐适应了这位祖师爷变态的思考能力，因此很快便调整好了心态，说道：
“抱歉，艾萨克先生，我只知道后面一个问题的答案——只要条件合适，七彩光便可以重新聚合成一束白光。”
小牛此时已然来了兴致，眼睛滴溜溜的一转：
“肥鱼，你刚才说三棱镜也可以验证色散现象？”
“没错，而且三棱镜的效果要比镜片好上很多。”
“那就用三棱镜再做一次！”
小牛飞快的看了看周围，决断道：
“我进屋去找三棱镜，前一段我从伦敦带回了不少这玩意儿。
你就负责搬桌子——屋里的那张茶座就行，还是放到这里。”
徐云点点头：
“明白。”
十多分钟后。
一张直径一米左右的桌子、几枚三棱镜以及一块黑色的木板相继被摆放到了水缸边。
随后徐云将一块三棱镜立起，熟练的调整了一番角度，朝小牛做了个OK的收尸。
过了片刻。
三棱镜后方的纸板上果然出现了一簇长条光谱，并且比之前的那簇更清晰不少。
徐云见状退至一旁，故意不做任何表示，想看看这位祖师爷青春版在没有任何提示的情况下，到底能做到什么地步。
只见小牛踱步来到桌子边，附身仔细的查看了一番光谱。
随后他犹豫了几秒钟，拿起一张黑色纸板。
在上面剪出一个圆形，放到了三棱镜的外侧，也就是光源射来的方向。
大量的太阳光这张被纸板挡住，只有一束圆形的光线通过小孔照了进来，然后......
依旧形成了一道长条光谱。
见此情形，小牛顿时轻轻的“咦”了一声。
也不知道是不是想与人倾诉的缘故，他忽然再次看向了徐云：
“肥鱼，你听说过笛卡尔先生的理论吗？”
徐云点点头，说道：
“当然听说过，当初我还在普瓦捷大学参观过一次呢。
笛卡尔先生认为，光的颜色来自于发光体和人眼之间的介质，和光源无关。
光的色彩不是光自带的特征，并且还提出了光迹变换的理论。”
“说的不错，可你看这里。”
小牛一手拿着纸板，另一手指了指投射出的长条光谱：
“按照斯涅尔先生的等价式以及笛卡尔先生的理论，圆形光束经过三棱镜后，应该形成圆形或椭圆形的光斑。
但色散发生后，七彩光形成的却是长条光谱......
难道说......
笛卡尔先生的理论有问题？”
说完小牛想了想，没等徐云接话，再次拿起纸板和剪刀，制作了一个更小的孔洞。
他将这个纸板放在了第一个三棱镜后，这样一来，利用这个圆洞，他就能捕捉彩色光带中的任意光束。（小牛当初手绘过这个装置，（DOI）10.1098/rsta.2014.0213，小牛亲笔，感兴趣的可以看看，真的是灵魂画手）
接着小牛对徐云招了招手，示意他上前：
“肥鱼，我来报数据，你来做记录。”
徐云瞳孔微微一缩，心知小牛正在一步步的朝自己最终的“网”游去，不过脸色依旧不变：
“好的，艾萨克先生。”
随后二人一人拿着纸笔，一人开始测算起了角度。
“红光，入射角i60°，折射角β32.2°，反射角.....”
“城管，入射角i60°，折射角β37.4°.....”
“入射角i60°，折射角β38.7°.....”
20分钟后，四组、28次的数据记录完毕。
不同种光在光学玻璃中折射率不同，深层次的原因涉及到了相对磁导率μr以及相对介电常数εr，这两个常数需要介质中的麦克斯韦方程组计算，接着建立一个符合直觉的物质和光相互作用模型，通过线性耗散力归纳运动方程，再用复数法解出他的稳态等等......
不过考虑到还没上架不方便PUA读者....咳咳，内容过于繁复的原因，大家只需要从宏观上了解到相关结论就行了。
毕竟小牛那个时代也没麦克斯韦方程组不是？
“紫光1.532....蓝1.528....绿1.519.....黄1.517.....橙1.514....红1.513...”
看着面前固定的几组数据，小牛不由深吸了一口气。
很明显。
不同色光的折射率不同而且保持恒定，这些七色光的性质是不同的。
由此可知得出一个结论：
白光确实不是一种纯光，它是由不同的光构成的。
而这代表着......
他离世界的真理，或许又近了一分。
与此同时。
小牛看着这一分为七、同时又七合为一的光线，脑海中忽然想到了什么。
只见他胸口骤然起伏了几下，飞快的跑回了屋子里。
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