光波的波长与色光的颜色有什么关系呢?
我们知道在可见光中,光波的频率决定着色光的颜色。频率由低到高依次对应红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。其中红光频率最低,波长最长;紫光的频率最高,但波长最短。有的人就提出波长也决定着色光的颜色。
波长决定着色光的颜色对吗?光可以在真空中传播,还可以在透明媒质中传播。无论在真空中,还是在其他透明媒质中,各中单色光的频率是不变的,与各色光在真空中的频率相同。由于光波在不同透明媒质中的传播速度不同,所以波长是跟单色光在真空中的波长是不同的。
频率相同,光的颜色相同;频率不同,光的颜色不同。得出光波的频率决定着色光的颜色。
由于在不同透明媒质中,波长是跟单色光在真空中的波长是不同的,而光的颜色没有发生变化,所以光波的波长不决定色光的颜色。
波长的改变,对波有什么影响呢?如果我们使单色光的波长发生改变,变短,光有什么变化呢?透明媒质可以使光波的波长发生改变。当(单色)光从真空中进入水中时,波长变短,产生折射,光波,不再直线 传播,沿着顺时针方向弯曲;如果波长变长呢?折射光线可逆,波长变长时,光波沿着逆时针方向弯曲。
光波的波长发生变化时,光线有可能弯曲。这里用弯曲,是这样想的:发生折射时,只是透明媒质表面使光的波长发生改变,光波的传波方向就发生了改变。当我们不断改变光波的波长时,好比光从真空中进入空气中,又空气中进入水中;从水中进入水晶,又从水晶进入金刚石......光不断从光疏介质进入光密介质,光线不断折射,不断改变传播方向,当介质很薄时,我们可以看作光线发生了弯曲。其实这么说,是为了好理解,我认为改变光波的波长时,改变了波的传播方向,不断改变波的波长时,使光波发生弯曲。
如果光在引力场中发生弯曲,有可能是光波发生了改变。
在多普勒效应中,光线发生红移或蓝移,有的人认为光的波长就发生了改变。我认为不能由光的红移来确定光的波长发生了改变。那种有光速不变原理得出波长发生变化,波长发生变化就决定着光的颜色发生变化,光波就发生红移或蓝移的观点是不对的。所以在多普勒效应中,虽然光的颜色发生变化,但波长不一定发生该变,光速不一定不变。光速的问题见《一个电磁波速度变不变的实验》。