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77 红光通过棱镜时的变化最小,而在通过衍射光栅
   时变化最大,为什么会有这种差别?

  光可以看作是一种波动,普通的太阳光则是几种不同波
长的波的集合。不同波长的光在我们的视网膜上产生不同的
效应,正是这些效应给我们以颜色的感觉。在可见光中,红
光的波长最长,其次是橙光、黄光、绿光、蓝光,最后是波
长最短的紫光。
  当光离开空气进入玻璃、水或其他透明介质时,它的速
度就减慢。如果一道光束从右面以倾斜的角度投在一块玻璃
上,那么,最先射在玻璃上的光束的右侧就会先减慢速度。
有那么一瞬间,光束的右侧缓慢地运动,而左侧则继续以全
速前进,结果,当光束进入玻璃时就会改变方向,这就是
“折射”。
  如果一队士兵从一条平坦的公路斜着向犁过的田地行进,
就会发生同样的情况。队列中靠近田地那一侧的士兵会先到
达地里,并且先减慢速度。除非有意识地去防止这种情况,
否则这个队列在进入地里时就会改变方向。
  地里的减速效应,是由于难以从松土中拔出腿来的缘故。
一旦拔出腿来,在地上空气中挥腿的速度就象在公路上一样
快了。这就意味着,一个长腿士兵,由于他跨的步子比短腿
士兵的要长些,在给定的距离内与地面接触的次数要少些,
因此减速也就少些。一列长腿士兵行进方向的改变要比一列
短腿士兵少一些。
  在这方面,长波红光类似于长腿士兵,它的减速小于其
他任何一种可见光。因此,它的折射最小。紫光当然折射最
大。
  衍射则涉及完全不同的原理。一种波动能够自由绕过尺
寸不大于这种波的一个波长的障碍物继续前进。障碍物越大,
波就越难绕过它。
  光的波长非常短(约为1/125000厘米),因此,
光不能明显地弯曲绕过普通的障碍物,而只能沿直线从它们
旁边经过,并产生清晰的阴影。声波要长得多,它的本质与
光波完全不同。这就是为什么你绕过拐角也能听到声音,但
不能绕过拐角看见东西——至少不用镜子是看不见它的。
  衍射光栅是由许多极细的暗线条彼此平行地刻划在透明
底板上所组成;这种暗线条非常细,因此,甚至很短的光波
在它们附近通过透明区时,也能少量地绕过它们。这就是
“衍射”。
  很清楚,光的波长越长,暗线的阻碍作用就越小,光也
越能绕过它们。长波的红光最能绕过暗线,因此衍射最大。
紫光的衍射当然最小。
  折射棱镜和衍射光栅都会产生“彩虹”或光谱。然而,
折射光谱同衍射光谱相反。从光原来的方向线依次向外看,
折射光谱是:红、橙、黄、绿、蓝、紫。衍射光谱是:紫、
蓝、绿、黄、橙、红。

阿西莫夫《你知道吗?--现代科学中的一百个问题》
科学普及出版社   1984年
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