本文解释什么是单色光、它的用途以及如何生成这种类型的光。您还将了解单色光和多色光之间的区别。
什么是单色光？
单色光是具有单一波长的光。因此，单色光是单色辐射，即恒定频率辐射。
因此，人眼将单色光感知为单一光谱颜色。简而言之，单色光是我们识别为颜色的光。
您可以在下面看到一个表格，其中不同的颜色与其相应的光学属性相关：
| 颜色 | 波长（纳米） | 频率（太赫兹） | 能量（eV） |
|---|---|---|---|
| 紫色的 | 380 – 450 | 670 – 790 | 2.75 – 3.26 |
| 蓝色的 | 450 – 485 | 620 – 670 | 2.56 – 2.75 |
| 青色 | 485 – 500 | 600 – 620 | 2.48 – 2.56 |
| 绿色的 | 500 – 565 | 530 – 600 | 2.19 – 2.48 |
| 黄色的 | 565 – 590 | 510 – 530 | 2.10 – 2.19 |
| 橙子 | 590 – 625 | 480 – 510 | 1.98 – 2.10 |
| 红色的 | 625 – 780 | 385 – 480 | 1.65 – 1.98 |
请记住，纯粹的单色性是不存在的，因此单色光是一个理想的特性。实际上，单色光总是由不同波长的辐射组成，尽管这些波长实际上是相同的，因此被认为是单色的。
光单色仪
主要有三种仪器可以根据电磁辐射的波长进行分离，从而获得单色光。这些仪器是棱镜、衍射光栅和滤光片。
棱镜
光学棱镜将光分成不同的光谱颜色。也就是说，棱镜根据其波长将落在其上的光弯曲成不同的光束，从而将入射光分离成不同的单色光光束。
因此，棱镜利用了玻璃的折射率取决于波长的光学特性，因此光根据波长以不同的角度离开棱镜。
衍射光栅
衍射光栅由按一定距离排列的一定厚度的金属丝制成。因此，衍射光栅根据辐射的波长在不同方向上衍射光。这样，可以根据入射电磁辐射的波长将其分离成不同的光束。
这些类型的光学仪器通常在光谱测定中用作单色仪元件。
滤光片
滤光片是一种吸收一定波长范围的光并允许特定波长的光通过的材料。
因此，如果使用波长范围非常小的滤光器，则可以产生单色光。滤光器将吸收除所需波长之外的所有入射辐射，从而获得单色光。
单色光和多色光
在本节中，我们将看到单色光和多色光之间的区别，因为它们是两个密切相关的物理概念。
多色光是发射不同波长电磁辐射的光。换句话说，多色光是一组不同频率的电磁辐射。
因此，单色光和多色光之间的区别在于波长的数量。单色光具有单一波长，而多色光由不同波长组成。
使用单色光
最后，我们将了解单色光的用途，因为除了单色光的定义之外，了解其应用也有助于更好地理解其含义。
单色光用于光谱分析技术，该技术涉及将材料样品暴露于单色辐射并测量其吸收的辐射量。然后，根据吸收率与单色辐射频率的关系图，我们可以确定材料的成分。该原理用于光比色计的操作。
此外，单色光是许多光学仪器中使用的一种光，例如光色计、分光光度计、荧光分光计、光谱仪等。