为什么天空是蓝色的？ 为什么夕阳是红色的？双方干涉实验涉及到光的哪些特性？为什么筷子放到水中会折断？

带着这些问题，一起踏上光之旅。

开胃小菜

波长、频率和光速的经典公式。

看看光谱，红橙黄绿青蓝紫，波长400nm~700nm。

再看看光波在各种波中的位置，以及波长对应的大小，可见光波长是大于分子直径的。

各类概念大PK

（1）Refraction，折射

光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向一般会发生变化，可以用来解释太阳光三棱镜分解实验以及筷子放入水中为啥是折的。

如下图，筷子放在水中，光的实际传播路径是①-->②，但是人眼产生错觉，认为光是直线传播，以为是③-->②，筷子就变折了。

（2）Diffraction，衍射，是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。在经典物理学中，波在穿过狭缝、小孔或圆盘之类的障碍物后会发生不同程度的弯散传播。

条件：波长小于狭缝。

为了观察到衍射，狭缝的宽度和波的波长必须具有相同的阶和或几乎相等。如果波长比狭缝的宽度大得多或小得多，则不会产生可观察到的衍射量。光通过小缝的衍射可以被认为是光的波动性质的证据。

（3）Scatterring，散射

光的散射（scattering of light）是指光通过不均匀介质时一部分光偏离原方向传播的现象。偏离原方向的光称为散射光。散射光频率不发生改变的有丁铎尔散射（丁达尔效应）、分子散射；频率发生改变的有拉曼散射、布里渊散射和康普顿散射等。

蓝色的天空可以用散射理论解释，瑞利散射，太阳光为七色光，蓝色光波长恰到好处，小于大气层的分子大小，产生了散射现象，蓝光就向四方八方散射。为啥不是紫色呢？ 紫光的波长更小，这也正是因为紫光的波长更小，穿透性弱，被大气层吸收了。

冰洞为什么呈现为蓝色？在构成冰的空气分子或水分子的尺度上，比光的波长小得多，散射主要是短波，因此选择了蓝色。。

（4）Interference，干涉，是两列或两列以上的波在空间中相遇时发生叠加或抵消从而形成新的波形的现象。

光经过小孔，先衍射，再干涉。巧妙的实验[机智]

[1] https://www.encyclopedie-environnement.org/en/zoom/diffusion-reflection-refraction-and-diffraction-of-light/

[2] https://www.differencebetween.com/difference-between-diffraction-and-vs-scattering/

[3] https://www.slideserve.com/marlee/diffraction-and-interference

[4] http://abyss.uoregon.edu/~js/21st_century_science/lectures/lec13.html