夏天的傍晚,一場大雨過去,山石房屋、花草樹木,一切都洗得幹幹淨淨,色彩格外好看。夕陽斜照,一道巨大的彩虹騰空升起,紅橙黃綠藍靛紫,誰持彩練當空舞?有人說,那是仙女的腰帶;有人說,那是天上的仙橋。這些,我們當然不信。可是,彩虹到底是怎樣形成的呢?

    我們可以做一個小實驗,讓彩虹再現在麵前:嘴裏含一口水,背著太陽站著,嘴唇抿住,把水用勁朝前上方噴去。在這一片細細的小水珠裏,就可以看見一道小小的彩虹。等到水珠落淨了,小小的彩虹也就不見了。這個實驗告訴我們:彩虹和太陽對小水珠的照射有關係。原來,雨過之後,天空有很多很多的小水珠,太陽出來照在小水珠上,就出現了一道大彩虹。隨著水珠的慢慢消散,彩虹也就由濃變淡,逐漸消失了。

    為什麽太陽照在水珠上就會出現鮮豔的彩虹呢?這是因為,太陽光,也就是我們平常見到的白光,原本就是由各種顏色組成的。這個奧秘,是英國物理學家牛頓揭開的。

    1666年,牛頓做了一個有趣的實驗。在一間暗室裏,一束陽光從一條狹窄的窗縫透射進來,半路上遇到一塊三棱鏡,通過三棱鏡後投射到一幅白色的屏幕上,形成一條排列整齊的彩色光帶,依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種顏色。給這樣的光帶起個名字,就叫做光譜。牛頓得出這樣的結論:白光是由7種顏色的光組成的。這種白光分解成7種單顏色的色光的作用叫做“光的色散”。白光經過棱鏡分解的色光隻含有一個成分,把它叫做單色光;反過來,由單色光混合而成的光,就叫做複色光。太陽光和白熾燈光都是複色光。根據牛頓的實驗結果,我們不難對彩虹的形成原因做出解釋——那是因為水珠起著三棱鏡的作用,太陽光照射到這些水珠上,白光的7個單色成員因為受到水珠的折射而發生“分歧”,各走各的路——發生了色散。

    既然白光是由7種顏色的光組合成的複色光,通過棱鏡可以分解成7種單色光,那麽,能不能用單色光組合成複色光來驗證呢?能。我們可以做一個簡單的小實驗。把一塊白紙板剪成圓形,按照一定比例分成7個扇形,依次塗上紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種顏色。然後,在圓紙板中心紮出一個圓滑的小孔,鬆鬆地穿在大鐵釘子上。它不動時,7種顏色清楚分明;如果用手把它撥得飛轉起來,這時再看,各種顏色逐漸混合,最後合成了白色。

    在牛頓的實驗裝置中,如果在棱鏡和白色屏幕之間加入一個凸透鏡,則從狹窄窗縫進來的那束白光,經過棱鏡後分解成的各種色光,又被這個凸透鏡聚攏,合成為一條狹長的白色光帶而投射到屏幕上。這也證明,白光是由各種單色光複合而成的,因此,各種單色光可以合成為複色光。太陽光和燈光都是白光,因為眼睛能直接看見,我們就把它們叫做“可見光”。

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