正文 第77節 文 / 艾薩克·阿西莫夫

    光可以看作是一種波動，普通的太陽光則是幾種不同波長的波的集合。不同波長的光在我們的視網膜上產生不同的效應，正是這些效應給我們以顏色的感覺。在可見光中，紅光的波長最長，其次是橙光、黃光、綠光、藍光，最後是波長最短的紫光。

    當光離開空氣進入玻璃、水或其他透明介質時，它的速度就減慢。如果一道光束從右面以傾斜的角度投在一塊玻璃上，那麼，最先射在玻璃上的光束的右側就會先減慢速度。有那麼一瞬間，光束的右側緩慢地運動，而左側則繼續以全速前進，結果，當光束進入玻璃時就會改變方向，這就是「折射」。

    如果一隊士兵從一條平坦的公路斜著向犁過的田地行進，就會發生同樣的情況。隊列中靠近田地那一側的士兵會先到達地裡，並且先減慢速度。除非有意識地去防止這種情況，否則這個隊列在進入地裡時就會改變方向。

    地裡的減速效應，是由於難以從松土中拔出腿來的緣故。

    一旦拔出腿來，在地上空氣中揮腿的速度就像在公路上一樣快了。這就意味著，一個長腿士兵，由於他跨的步子比短腿士兵的要長些，在給定的距離內與地面接觸的次數要少些，因此減速也就少些。一列長腿士兵行進方向的改變要比一列短腿士兵少一些。

    在這方面，長波紅光類似於長腿士兵，它的減速小於其他任何一種可見光。因此，它的折射最小。紫光當然折射最大。

    衍射則涉及完全不同的原理。一種波動能夠自由繞過尺寸不大於這種波的一個波長的障礙物繼續前進。障礙物越大，波就越難繞過它。

    光的波長非常短（約為1/125,000厘米），因此，光不能明顯地彎曲繞過普通的障礙物，而只能沿直線從它們旁邊經過，並產生清晰的陰影。聲波要長得多，它的本質與光波完全不同。這就是為什麼你繞過拐角也能聽到聲音，但不能繞過拐角看見東西——至少不用鏡子是看不見它的。

    衍射光柵是由許多極細的暗線條彼此平行地刻劃在透明底板上所組成；這種暗線條非常細，因此，甚至很短的光波在它們附近通過透明區時，也能少量地繞過它們。這就是「衍射」。

    很清楚，光的波長越長，暗線的阻礙作用就越小，光也越能繞過它們。長波的紅光最能繞過暗線，因此衍射最大。紫光的衍射當然最小。

    折射稜鏡和衍射光柵都會產生「彩虹」或光譜。然而，折射光譜同衍射光譜相反。從光原來的方向線依次向外看，折射光譜是：紅、橙、黃、綠、藍、紫。衍射光譜是：紫、藍、綠、黃、橙、紅。