導讀：之後的幾章內容，我會分別為大家講關於光學知道的科普，並提出一些問題。 歡迎探討。這一章來講光的色散。這是最基本的。 寫這個文章時候，我在頭條問了一個問題。給大家截圖看看，在沒有看完這篇文章前，你可以試著回答一下。
3、光的色散
在介紹光的色散的時候，我們先來了解一下光譜。它的全稱是光學頻譜，簡稱光譜，是複色光通過色散系統（如光柵、稜鏡）進行分光後，依照光的波長（或頻率）的大小順次排列形成的圖案。
光譜中的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的唯一部分，在這個波長範圍內的電磁輻射被稱作可見光。光譜並沒有包含人類大腦視覺所能區別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。
在這裡給大家講一個我看過的故事：在一所著名高等學府的課堂上，一位學生舉手發言：教授，我可以請教您一個問題嗎?
教授回答：當然可以。
那位學生站起來說道：教授，寒冷存在嗎？
教授回答：這是什麼問題？它當然存在。難道你從不覺得冷嗎？
其他學生紛紛竊笑那位年輕人的問題。
年輕人回答說：教授，事實上寒冷並不存在。依據物理定律，我們之所以會感覺冷，是因為缺少熱能的緣故。
每個人或物體對能量的獲得或傳送的情況，都可以測得出來，而熱能就是這個使人體或物體獲得或傳遞能量的東西。絕對零度（攝氏零下273度）時完全沒有熱能的存在。在這個溫度時，所有物體分子都呈現靜止狀態，不會發生任何反應。
所以實際上寒冷並不存在，我們創造這個詞彙是為了描述沒有熱能的感覺。
而回答這個問題的正是我們所知道的偉大物理學家愛因斯坦。
講這個故事，是要告訴大家，思想這個東西很奇特，有一些在我們腦中根深蒂固的詞，不是客觀的詞。對於我現在要給大家科普的光的概念，其實也有必要來知道這一點。
就好像人類可以看見光，但螞蟻，蛇，蝙蝠也能看到我們所看到的光世界嗎？？ 看過動物世界的人，都知道不同生物眼中世界是不一樣的。所以光，顏色在我們要探知光本質的時候，一定要區分什麼是你需要的，什麼不是你需要的。
故事中提到的熱其實就是光，可是你能看到熱嗎？？顯然回到是，有的熱可以看見，有的熱看不見。就像要說的光譜一樣。我們人眼可以看見的光譜，就是可以看見的熱；看不見的光譜，自然是看不見的熱。但我們可以通過其他手段和技術檢測出來。
光譜的範圍，其實就是電磁波的範圍，給大家看一個圖，大家就明白了。
大家應該看到了，整個電磁波的波普範圍很大，可見光的範圍是很小的。波長範圍是390到770納米的可見光區。其他都是人眼所不能看見的光譜。
為什麼在講光的色散的時候，要講這個電磁波的波普，想必現在大家就清楚了。因為色散所反映的波長範圍，是電磁波波普範圍的一小部分。
所以瞭解電磁波是什麼對於我們後面的內容，至關重要。電磁波，是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生髮射的震盪粒子波，是以波動的形式傳播的電磁場，具有波粒二象性。
電磁波伴隨的電場方向，磁場方向，傳播方向三者互相垂直，因此電磁波是橫波。當其能階躍遷過輻射臨界點，便以光的形式向外輻射，此階段波體為光子。
太陽光是電磁波的一種可見的輻射形態，電磁波不依靠介質傳播，在真空中的傳播速度等同於光速。電磁輻射由低頻率到高頻率，主要分為：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。人眼可接收到的電磁波，稱為可見光（波長380~780nm）。
電磁輻射量與溫度有關【上面就已經提到了，細心的同學會注意到這點。】，通常高於絕對零度的物質或粒子都有電磁輻射，溫度越高輻射量越大，但大多不能被肉眼觀察到。
頻率是電磁波的重要特性。按照頻率的順序把這些電磁波排列起來，就是電磁波譜。如果把每個波段的頻率由低至高依次排列的話，它們是無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。
最重要的一點，大家要知道電磁波是一種能量，是一種物質！ 所以這也是我在上面總結光的全反射的時候說，絕對意義上的全反射是不存在的。
電磁波的能量大小由坡印廷矢量決定，即S=E×H,其中s為坡印廷矢量，E為電場強度，H為磁場強度。E、H、S彼此垂直構成右手螺旋關係；即由S代表單位時間流過與之垂直的單位面積的電磁能，單位是W/m2。
也就是說能量在運動和轉移的過程中，必然轉化和轉移，雖然總量保持不變，但這意味著，射入的光，和反射出的光之間不是等號。所以全反射不存在。
我們還需要對光譜的產生方式和產生本質進行了解：光譜按產生方式，可分為發射光譜、吸收光譜和散射光譜。
有的物體能自行發光，由它直接產生的光形成的光譜叫做發射光譜。
發射光譜可分為三種不同類別的光譜：線狀光譜、帶狀光譜和連續光譜。線狀光譜主要產生於原子，由一些不連續的亮線組成；帶狀光譜主要產生於分子，由一些密集的某個波長範圍內的光組成；連續光譜則主要產生於白熾的固體、液體或高壓氣體受激發發射電磁輻射，由連續分佈的一切波長的光組成。
吸收光譜是指物質吸收光子，從低能級躍遷到高能級而產生的光譜。吸收光譜可是線狀譜或吸收帶。研究吸收光譜可瞭解原子、分子和其他許多物質的結構和運動狀態，以及它們同電磁場或粒子相互作用的情況。
當光照射到物質上時，會發生非彈性散射，在散射光中除有與激發光波長相同的彈性成分外，還有比激發光波長長的和短的成分，後一現象統稱為拉曼效應。這種現象於1928年由印度科學家拉曼所發現，因此這種產生新波長的光的散射被稱為拉曼散射，所產生的光譜被稱為拉曼光譜或拉曼散射光譜。
按產生本質，光譜可分為分子光譜與原子光譜。