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光的色散现象其实是一个很古老的课题.早在13世纪，就有科学家对彩虹的成因进行了研究.后来陆续有笛卡儿、马尔西等很多科学家都曾经研究过光的色散现象.最终由伟大的科学巨匠——牛顿在这一方面取得了伟大的成就.但对于牛顿所做的光的色散与复合的实验，却又衍生出不同的解释版本.下面我们就来一同来品析很多教材喜欢引用的一张图片（如苏教版物理8上教材、中师课本物理第二册等）.
如图1所示，这是一张用来解释光的色散与色光复合实验的图片，这张图片沿用了近300年，很多文献也都在引用类似的图片.如图2所示，这是《牛津图解中学物理》一书中的图片.但遗憾的是这确实是一张错图.沿用了近300年且大家广泛接受的图片，怎么就变成了错图呢？下面就让我们一起来破析大多数人的疑问.
疑问一：为什么是一张错图？
乍看上去，教材中的插图似乎合乎情理，比较符合人们的表象思维.为了便于下面的描述，我们把教材中的插图简化为图3情况.经过A棱镜的第一次折射后，白光已经发生的色散，图中的b、c就相当于是红光和紫光.A棱镜的折射符合事实，即紫光的折射率大于红光的折射率.而在B棱镜中，f、g就代表了红光和紫光，若我们把此图旋转180度后，利用光路可逆的知识再看，就能很明显的发现此时红光的折射率大于紫光的折射率.这种现象本身就是一个绝对不可能出现的矛盾体，所以毫无疑问，这一定是一张错图.
疑问二：难道光路可逆知识有问题？
从表面上看，两个同样的三棱镜倒置组合，很符合光路可逆的知识.既然这是一张错图，难道此情况下光路不可逆？还是光路可逆的知识有问题？当然，光路可逆的知识没有问题，且这种情况下光路也是可逆的.关键的问题在于这个解释图纯属臆造，它首先违背了光的折射定律，人为地用光路可逆的知识去扭曲.如果严格遵循光的折射定律的话，光路图应该是如图4所示的情况.即白光经过三棱镜两次折射后，应该是已经被色散的平行单色光.
为了更好的理解这一点，我们干脆将两个三棱镜紧靠在一起，这样就相当于一个玻璃砖.如图5所示，因为玻璃相对于同一种单色光的折射率是不变的，所以当一束单色光通过玻璃砖时，经过两次折射后，入射光线a和出射光线c一定是平行的.当一束白光像图6所示那样通过玻璃砖后，在第一次折射时，由于玻璃砖相对于不同单色光的折射率是不同的，因此产生了色散现象.而不同色光在第二次折射后，出射光线d和e都与入射光a平行，所以出射光线d和e也一定平行.因此在传统的色光复合实验中，白光经过三棱镜两次折射后，出射光线是已经被色散的平行单色光带.
疑问三：难道我们所看到的实验现象是假的吗？
如果疑问二解释是对的，那下面的事实又如何解释？
通常实验室用的光谱仪，其内部就是用两个同样的三棱镜倒置组合，而且也看到了重新复合的白光.我们很多物理老师在做光的色散与复合的实验时，用同样的办法，也能得到复合的白光.这样的现象似乎表明了第二个三棱镜起到了复合的作用，从而也似乎说明了上述传统方法是可行的.这问题到底又出在那儿呢？
对于这一问题，我们不妨从科学家们最初研究光的色散实验中寻找答案.17世纪初，笛卡儿、胡克、玻意耳等科学家都做过光的色散实验，遗憾的是它们的光屏离三棱镜太近了，已经色散的单色光在一个很窄的光带中，以致于人的肉眼无法辨识，感觉仍然是复合在一起，所以看起来仍然是白光.而牛顿之所以能成功，关键在于他让从小孔进来的阳光通过棱镜投射到6、7米远的白墙上，自然就能得到充分展开、各色俱全的光谱.而在我们传统的色光复合的实验中，两个三棱镜靠得太近，所以单色光带太窄.又因为单色光带是平行光，此时无论如何移动光屏到第二个三棱镜的距离，光屏上都还是很窄的单色光带，肉眼看上去仍然是白色光.
在疑问二的解释中，我们可以假设玻璃砖足够长，这样色散的光带在玻璃砖内部分散得就更加明显，二次折射后的单色光带就更宽，也就更容易看到白光经过玻璃砖两次折射后并不是白光，而是各色俱全的光谱.同理，白光经过两个倒置组合的相同三棱镜折射后，得到的也并不是白光，而是各色俱全的光谱.如果我们增大两个三棱镜之间的距离来放大单色光带的宽度，这样做其实是可行的，只是需要更大的三棱镜来实现.所以说，我们传统实验所看到的现象也不是假的，只是现象不明显，肉眼无法识别而已.
疑问四：牛顿的真实实验到底是怎么做的？
既然传统的色光复合实验是错误的，那么牛顿当年真实的实验又是如何做的呢？对于这个实验，牛顿设计了多个方案.我们一起来看一个较为典型的方案，如图7所示.
图7中的三棱镜A、B和凸透镜组成了一个完美地轴对称图形.这个设计才科学的展现了人们习惯的光路可逆知识.白光经过A棱镜发生了光的色散，凸透镜把发散色光变为会聚色光，会聚色光又通过B棱镜进行了色光的复合，复合后的白光经过C棱镜又一次发生光的色散.实验设计之巧妙令人叫绝.通过这个方案的解析，让我们更加清晰地认识到教材中所选的图片，其实是对牛顿光的色散与色光复合实验的一种误读.希望这篇文章能对所有感兴趣的人有所启发.还科学一个真理，让错误不再重复.
如图1所示，这是一张用来解释光的色散与色光复合实验的图片，这张图片沿用了近300年，很多文献也都在引用类似的图片.如图2所示，这是《牛津图解中学物理》一书中的图片.但遗憾的是这确实是一张错图.沿用了近300年且大家广泛接受的图片，怎么就变成了错图呢？下面就让我们一起来破析大多数人的疑问.
疑问一：为什么是一张错图？
乍看上去，教材中的插图似乎合乎情理，比较符合人们的表象思维.为了便于下面的描述，我们把教材中的插图简化为图3情况.经过A棱镜的第一次折射后，白光已经发生的色散，图中的b、c就相当于是红光和紫光.A棱镜的折射符合事实，即紫光的折射率大于红光的折射率.而在B棱镜中，f、g就代表了红光和紫光，若我们把此图旋转180度后，利用光路可逆的知识再看，就能很明显的发现此时红光的折射率大于紫光的折射率.这种现象本身就是一个绝对不可能出现的矛盾体，所以毫无疑问，这一定是一张错图.
疑问二：难道光路可逆知识有问题？
从表面上看，两个同样的三棱镜倒置组合，很符合光路可逆的知识.既然这是一张错图，难道此情况下光路不可逆？还是光路可逆的知识有问题？当然，光路可逆的知识没有问题，且这种情况下光路也是可逆的.关键的问题在于这个解释图纯属臆造，它首先违背了光的折射定律，人为地用光路可逆的知识去扭曲.如果严格遵循光的折射定律的话，光路图应该是如图4所示的情况.即白光经过三棱镜两次折射后，应该是已经被色散的平行单色光.
为了更好的理解这一点，我们干脆将两个三棱镜紧靠在一起，这样就相当于一个玻璃砖.如图5所示，因为玻璃相对于同一种单色光的折射率是不变的，所以当一束单色光通过玻璃砖时，经过两次折射后，入射光线a和出射光线c一定是平行的.当一束白光像图6所示那样通过玻璃砖后，在第一次折射时，由于玻璃砖相对于不同单色光的折射率是不同的，因此产生了色散现象.而不同色光在第二次折射后，出射光线d和e都与入射光a平行，所以出射光线d和e也一定平行.因此在传统的色光复合实验中，白光经过三棱镜两次折射后，出射光线是已经被色散的平行单色光带.
疑问三：难道我们所看到的实验现象是假的吗？
如果疑问二解释是对的，那下面的事实又如何解释？
通常实验室用的光谱仪，其内部就是用两个同样的三棱镜倒置组合，而且也看到了重新复合的白光.我们很多物理老师在做光的色散与复合的实验时，用同样的办法，也能得到复合的白光.这样的现象似乎表明了第二个三棱镜起到了复合的作用，从而也似乎说明了上述传统方法是可行的.这问题到底又出在那儿呢？
对于这一问题，我们不妨从科学家们最初研究光的色散实验中寻找答案.17世纪初，笛卡儿、胡克、玻意耳等科学家都做过光的色散实验，遗憾的是它们的光屏离三棱镜太近了，已经色散的单色光在一个很窄的光带中，以致于人的肉眼无法辨识，感觉仍然是复合在一起，所以看起来仍然是白光.而牛顿之所以能成功，关键在于他让从小孔进来的阳光通过棱镜投射到6、7米远的白墙上，自然就能得到充分展开、各色俱全的光谱.而在我们传统的色光复合的实验中，两个三棱镜靠得太近，所以单色光带太窄.又因为单色光带是平行光，此时无论如何移动光屏到第二个三棱镜的距离，光屏上都还是很窄的单色光带，肉眼看上去仍然是白色光.
在疑问二的解释中，我们可以假设玻璃砖足够长，这样色散的光带在玻璃砖内部分散得就更加明显，二次折射后的单色光带就更宽，也就更容易看到白光经过玻璃砖两次折射后并不是白光，而是各色俱全的光谱.同理，白光经过两个倒置组合的相同三棱镜折射后，得到的也并不是白光，而是各色俱全的光谱.如果我们增大两个三棱镜之间的距离来放大单色光带的宽度，这样做其实是可行的，只是需要更大的三棱镜来实现.所以说，我们传统实验所看到的现象也不是假的，只是现象不明显，肉眼无法识别而已.
疑问四：牛顿的真实实验到底是怎么做的？
既然传统的色光复合实验是错误的，那么牛顿当年真实的实验又是如何做的呢？对于这个实验，牛顿设计了多个方案.我们一起来看一个较为典型的方案，如图7所示.
图7中的三棱镜A、B和凸透镜组成了一个完美地轴对称图形.这个设计才科学的展现了人们习惯的光路可逆知识.白光经过A棱镜发生了光的色散，凸透镜把发散色光变为会聚色光，会聚色光又通过B棱镜进行了色光的复合，复合后的白光经过C棱镜又一次发生光的色散.实验设计之巧妙令人叫绝.通过这个方案的解析，让我们更加清晰地认识到教材中所选的图片，其实是对牛顿光的色散与色光复合实验的一种误读.希望这篇文章能对所有感兴趣的人有所启发.还科学一个真理，让错误不再重复.