Дисперсия света

Физика > Дисперсия видимого спектра

 

Рассмотрите явление дисперсии света: угол преломления и процесс распространения световых лучей видимого спектра. Читайте о преломлении и отражении длин волн.

Дисперсия – распространение белого света в полном спектре длин волн. Подобное наблюдается в радугах и призмах.

Задача обучения

• Охарактеризовать процесс дисперсии.

Основные пункты

• Дисперсия – побочный эффект закона преломления. Углы рефракции основываются на длине волны, поэтому свет можно рассеивать как призму.
• Процесс приводит к тому, что рефрактивный свет наблюдается в порядке увеличения или сокращения длины волны. Мы знаем это как радугу.
• В видимом спектре есть цвета, которые не включены, но воспринимаются мозгом. Дело в том, что другие цвета – смеси из нескольких (розовый, пурпурный и т.д.).

Термины

• Отражение – умение волны отбиваться от поверхности.
• Преломление – перемена направленности светового луча, проходящего сквозь иную материю.
• Дисперсия – разделение видимого света на рефракцию или дифракцию.

Видимый спектр

В пределах электромагнитного спектра лишь определенная часть поступает в видимость человеческого зрения. Видимый свет – диапазон длины волн электромагнитного излучения, который может улавливать человек. Стандартный показатель для глаза – 390-750 нм. Это цвета:

Представленный линейно видимый спектр

• Фиолетовый: 380-450 нм.
• Синий: 450-495 нм.
• Зеленый: 495-570 нм.
• Желтый: 570-590 нм.
• Оранжевый: 590-620 нм.
• Красный: 620-750 нм.

Вы могли заметить, что это цвета радуги, и присутствуют они здесь не случайно.

Рассеивание

Дисперсия – разбивание белого света в полный спектр длины волн. Как это происходит? Показатель преломления отличается для каждой среды. Когда световой луч совершает переход, то свет рассеивается при помощи призмы. Белый свет поступает в нее и распространяется. Показатель преломления меняется вместе с длиной волны, поэтому свет преломляется под различными углами, создавая радугу или последовательность с уменьшением длин волн от красного к фиолетовому.

(а) – Чистая длина световой волны оказывается в призме и преломляется на обеих поверхностях. (b) – Белый свет рассеивается призмой. Показатель преломления меняется вместе с длиной волны, поэтому изменения происходят и с углом преломления. Это приводит к последовательности от красного к фиолетовому

Этот же принцип объясняет процесс формирования радуги. Но они создаются не только из-за преломления, но и отражения. Свет попадает в водную каплю и отбивается от задней части. Преломление происходит при входе и выходе.

Часть света, оказавшаяся в водной капле, входит и отражается от ее задней стороны. При входе и падении свет преломляется и рассеивается

---