第二十三章 七彩的光

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學過物理的朋友應該都知道。

可見光在不同環境下的折射率各有不同，比如玻璃啊、空氣啊、水啊等等。

這些東西在概念上有個統一的稱謂，就是介質。

如今隨著光學的理論研究逐漸制式化，很多初中生也都會明白一個道理：

光可以在介質中傳播，光的傳播本身不需要介質。

但別忘了，小牛所在的是1665年，一個光學研究還停留在開始階段的時期。

因此小牛同學能僅僅憑藉徐雲的幾句話，在半分鐘不到的時間裡，便想到了七色光在不同介質裡可能效果不同的情況，這完全就是一個超綱級的表現。（注1）

誠然。

目前的小牛還不知道光本身就是玻色子，不需要藉助任何費米子進行傳播——在這個時代，光學對於折射的頂尖理論就是斯涅爾推匯出的一個數學等價形式，並且在他去世前無人知曉。

要等1678年惠根斯等人審查了他的手稿後，才會被公開為赫赫有名的斯涅爾定律。

在此之前，只被笛卡爾在《屈光學》中推導過等價式。

並且這裡頭還有一筆很誰也說不清真相的糊塗賬，導致現在他們依舊在共同分享發現光的折射定律的榮譽。

因此雖然小牛的表述中下意識的涵蓋了可見光無法透過某種‘環境’傳播的猜測，但這屬於完全可以理解的情況——實話實說，能想到前面一層已經吊炸天了好麼？

隨後看著地面上那小小的一簇七彩光芒，小牛忽然又想到了什麼。

只見他思索了幾秒鐘，對徐雲問道：

“肥魚，太陽光既然可以被色散成七束彩色光芒，那麼這七色光是不是不同的光呢？

還有，理論上這七束光應該是可以重新合成一束白光的吧？”

徐雲抽了抽嘴角，得，張口就又是兩個致命點。

不過此時的他已經逐漸適應了這位祖師爺變態的思考能力，因此很快便調整好了心態，說道：

“抱歉，艾薩克先生，我只知道後面一個問題的答案——只要條件合適，七彩光便可以重新聚合成一束白光。”

小牛此時已然來了興致，眼睛滴溜溜的一轉：

“肥魚，你剛才說三稜鏡也可以驗證色散現象？”

“沒錯，而且三稜鏡的效果要比鏡片好上很多。”

“那就用三稜鏡再做一次！”

小牛飛快的看了看周圍，決斷道：

“我進屋去找三稜鏡，前一段我從倫敦帶回了不少這玩意兒。

你就負責搬桌子——屋裡的那張茶座就行，還是放到這裡。”

徐雲點點頭：

“明白。”

十多分鐘後。

一張直徑一米左右的桌子、幾枚三稜鏡以及一塊黑色的木板相繼被擺放到了水缸邊。

隨後徐雲將一塊三稜鏡立起，熟練的調整了一番角度，朝小牛做了個OK的收屍。

過了片刻。

三稜鏡後方的紙板上果然出現了一簇長條光譜，並且比之前的那簇更清晰不少。

徐雲見狀退至一旁，故意不做任何表示，想看看這位祖師爺青春版在沒有任何提示的情況下，到底能做到什麼地步。

只見小牛踱步來到桌子邊，附身仔細的檢視了一番光譜。

隨後他猶豫了幾秒鐘，拿起一張黑色紙板。

在上面剪出一個圓形，放到了三稜鏡的外側，也就是光源射來的方向。

大量的太陽光這張被紙板擋住，只有一束圓形的光線透過小孔照了進來，然後......

依舊形成了一道長條光譜。

見此情形，小牛頓時輕輕的“咦”了一聲。

也不知道是不是想與人傾訴的緣故，他忽然再次看向了徐雲：

“肥魚，你聽說過笛卡爾先生的理論嗎？”

徐雲點點頭，說道：

“當然聽說過，當初我還在普瓦捷大學參觀過一次呢。

笛卡爾先生認為，光的顏色來自於發光體和人眼之間的介質，和光源無關。

光的色彩不是光自帶的特徵，並且還提出了光跡變換的理論。”

“說的不錯，可你看這裡。”

小牛一手拿著紙板，另一手指了指投射出的長條光譜：

“按照斯涅爾先生的等價式以及笛卡爾先生的理論，圓形光束經過三稜鏡後，應該形成圓形或橢圓形的光斑。

但色散發生後，七彩光形成的卻是長條光譜......

難道說......

笛卡爾先生的理論有問題？”

說完小牛想了想，沒等徐雲接話，再次拿起紙板和剪刀，製作了一個更小的孔洞。

他將這個紙板放在了第一個三稜鏡後，這樣一來，利用這個圓洞，他就能捕捉彩色光帶中的任意光束。（小牛當初手繪過這個裝置，（DOI）10.1098/rsta.2014.0213，小牛親筆，感興趣的可以看看，真的是靈魂畫手）

接著小牛對徐雲招了招手，示意他上前：

“肥魚，我來報資料，你來做記錄。”

徐雲瞳孔微微一縮，心知小牛正在一步步的朝自己最終的“網”游去，不過臉色依舊不變：

“好的，艾薩克先生。”

隨後二人一人拿著紙筆，一人開始測算起了角度。

“紅光，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分鐘後，四組、28次的資料記錄完畢。

不同種光在光學玻璃中折射率不同，深層次的原因涉及到了相對磁導率μr以及相對介電常數εr，這兩個常數需要介質中的麥克斯韋方程組計算，接著建立一個符合直覺的物質和光相互作用模型，透過線性耗散力歸納運動方程，再用複數法解出他的穩態等等......

不過考慮到還沒上架不方便PUA讀者....咳咳，內容過於繁複的原因，大家只需要從宏觀上了解到相關結論就行了。

畢竟小牛那個時代也沒麥克斯韋方程組不是？

“紫光1.532....藍1.528....綠1.519.....黃1.517.....橙1.514....紅1.513...”

看著面前固定的幾組資料，小牛不由深吸了一口氣。

很明顯。

不同色光的折射率不同而且保持恆定，這些七色光的性質是不同的。

由此可知得出一個結論：

白光確實不是一種純光，它是由不同的光構成的。

而這代表著......

他離世界的真理，或許又近了一分。

與此同時。

小牛看著這一分為七、同時又七合為一的光線，腦海中忽然想到了什麼。

只見他胸口驟然起伏了幾下，飛快的跑回了屋子裡。

........

注1：

昨天有個評論說小牛認為光需要介質，從而引申到了以太，這確實是你理解錯誤了。

我沒有直接提到任何帶水的物質，我說的的是海洋、湖泊、河流這種宏觀通路，這些都是折射的環境，如果要討論介質內部，那應該是水滴或者水分子啊.....

捉蟲沒問題，比如再前一章有讀者指正洛必達法則是1696年提出來的，我昨天想說的其實是洛必達法則中的一項式，它在1662年就公佈了，但名稱上確實是我表述錯誤，錯了就是錯了，醒來的第一時間我就修改了。

但是某些自己理解錯誤還鑽牛角尖的問題發出來之前還是好好想想吧，不結合語義去摳字眼就沒意義了啊.....