三菱鏡

光學儀器

三菱鏡,是由透明材料作成的截面呈三角形的光學儀器,也叫“稜鏡”光學上用橫截面為三角形的透明體叫做三稜鏡,光密媒質的稜鏡放在光疏媒質中(通常在空氣中),入射到稜鏡側面的光線經稜鏡折射後向稜鏡底面偏折。

產生背景


三稜鏡
三稜鏡
一六六四年,因為黑死病鼠疫的嚴重蔓延,物理學家牛頓任教的學校多半是停課狀態,所以大部分時間都待在家裡,於是開始利用課餘進行自己的研究。為了研究光的物理性質,所以發明了三菱鏡來研究光的結構,曾在暗室內引入陽光,使陽光通過三菱鏡發現光的分光有不同的折射率。
光線透過三菱鏡投射在白色牆上。這時就能看見許多顏色,由上至下依序為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。經過菱鏡被分成各種色彩的光線,稱為「光譜」。因為如此重要的發現,而提出光的微粒說。

基本原理


三菱鏡
三菱鏡
三菱鏡能折射太陽光,把白光變成彩虹的原理是:
光從空氣進入某一種物質的時候,被折射的程度和它在這種物質中前進的速度有關(折射率 n= c/ v)。速度越慢,被折射得越厲害。白進入玻璃以後,其中,紫光的速度最慢,折射角最大,因此,紫光就位於光譜的下端;紅光的速度最快,折射角最小,因此,紅光位於光譜的上端。紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫色光,按波長的長短,依次排列在紅光和紫光之間。稜鏡就是這樣把白光分解成七色光譜的(色散現象)。
在可見光範圍內頻率:紅光最小,紫光最大;波長:紅光最大,紫光最小。

應用領域


光譜儀就是利用不同波長光折射率不同的原理將光分開,形成光譜,每種元素都有各自固定的譜線,可以出檢測物質中的痕量元素。(詳見《光譜》)