书城科普读物探索未知丛书-物理城堡二
48002200000073

第73章 银屏上的彩虹带是怎样形成的

最近几年,在电影银屏上、在电视屏上、在表演厅里,观众经常看到五彩缤纷的彩虹带在飞舞着,把银屏或表演厅照得绮丽夺目,产生了一种特殊艺术效果。这就是衍射光栅在表演艺术中的应用。这种光栅是在玻璃平板上镀铝,然后用光栅机刻上平行的直线条,就得到反射光栅,或者,在平板玻璃上刻有平行的直线条,就是透射光栅。通常称它们为彩虹镜,一般来说,每毫米要刻500—600条线。

那么彩虹是怎样形成彩带的呢?这一束平行的白光(如:日光、灯光)照射到彩虹镜上时,便产生干涉和衍射两种效应,只有在满足光栅方程的条件下,衍射光最强。由于衍射角正比于色光的波长,在白光中红光的波长最大,而紫光的波长最短,所以,红光的衍射角最大,而紫光的衍射角最小;又由于衍射现象是在和光栅刻线垂直的方向上发生的,因此,在该方向上,形成了内紫外红的七色彩带。如果入射光是一个适当大小的光点,那么,衍射光便是内紫外红的、圆盘形七色彩光,犹如一串彩色的珍珠在闪耀着美丽的光辉。

如果彩虹镜上的光栅刻有两组平行的直线条,二者之间有一夹角,称之为交叉光栅。若两组光栅互相垂直,则在互相垂直的两个方向上产生衍射,这时,观众将看到互相垂直的两条七色彩带。当人们绕着垂直于彩虹镜表面的轴线转动时,彩带也随着转动,宛如一只彩蝶。当彩虹镜摆动时,彩带就在空中飘来飘去。

彩虹镜只是彩虹系列技术的一种,彩虹技术的应用范围不断扩大,已经能在不同基材上直接加工成各种彩虹制品,如彩虹大理石,彩虹陶瓷,彩虹搪瓷,彩虹塑料,彩虹玻璃,彩虹壁纸等,广泛应用于照明灯饰、建筑材料等行业。可形成一个新兴彩虹产业群体。