Kar se imenuje disperzija svetlobe

Ta pojav je leta 1672 odkril Isaac Newton. Do takrat ljudje niso mogli razložiti, zakaj so barve pri lomanju razporejene v določenem vrstnem redu. Razpršenost svetlobe je nekoč pomagala dokazati njeno valovno naravo, a da bi bolje razumeli vprašanje, morate razumeti vse vidike.

Po tej shemi je mogoče zlahka razumeti bistvo razpršitve svetlobe.

Opredelitev

Pojav svetlobne disperzije (ali razgradnje) je posledica dejstva, da je lomni količnik neposredno odvisen od valovne dolžine. Newton je bil prvi, ki je odkril disperzijo, vendar so večino teoretične osnove znanstveniki razvili v poznejšem obdobju.

Zahvaljujoč disperziji je bilo mogoče dokazati, da je bela svetloba sestavljena iz številnih komponent. Poenostavljeno povedano, brezbarvni sončni žarek se ob prehodu skozi prozorne snovi (kristal, voda, steklo itd.) razgradi v barve mavrice, iz katere je sestavljen.

Zaradi velikega števila faset v diamantih se lesketajo s številnimi odtenki.

Zaradi vstopa svetlobe iz ene snovi v drugo se spremeni smer gibanja, kar imenujemo lom.Bela barva vsebuje celotno paleto barv, vendar ni opazna, dokler ni izpostavljena disperziji. Vsaka od sestavljenih barv ima drugačno valovno dolžino, zato je lomni kot drugačen.

Mimogrede! Valovna dolžina vsake od barv spektra je konstantna, zato se pri prehodu skozi prozorno snov odtenki vedno vrstijo v istem vrstnem redu.

Zgodovina odkritja in sklepi Newtona

Zgodba pripoveduje, da je znanstvenik prvič opazil, da so robovi slike v leči obarvani v obdobju, ko je izboljševal zasnovo teleskopov. To ga je zelo zanimalo in nameraval je razkriti naravo videza barvnih pasov.

Takrat je bila v Veliki Britaniji epidemija kuge, zato se je Newton odločil oditi v svojo vas Woolsthorpe, da bi omejil svoj družbeni krog. In hkrati izvajati poskuse, da bi ugotovili, od kod prihajajo različni odtenki. Da bi to naredil, je ujel več steklenih prizm.

Nekaj ​​takega je bil Newtonov poskus, ki je omogočil razlago pojava svetlobne disperzije.

V obdobju raziskav je izvedel številne poskuse, od katerih se nekateri še vedno izvajajo nespremenjeni. Glavni je bil videti takole: znanstvenik je naredil majhno luknjo v polknu temne sobe in na pot svetlobnega snopa postavil stekleno prizmo. Posledično je bil na nasprotni steni pridobljen odsev v obliki barvnih trakov.

Ta poskus lahko ponovite sami.

Newton je iz odseva izpostavil rdečo, oranžno, rumeno, zeleno, cian, indigo in vijolično. To je spekter v njegovem klasičnem konceptu. Če pa pogledate podrobneje in poudarite paleto sodobne opreme, dobite tri glavne cone: rdečo, rumeno-zeleno in modro-vijolično.Preostali zasedajo majhna območja med njimi.

Takole izgleda razgradnja bele svetlobe v spekter.

Kje se najde

Razpršenost je mogoče videti veliko pogosteje, kot se zdi na prvi pogled. Samo pozorni morate biti:

1. Mavrica je najbolj znan primer disperzije. Svetloba se lomi v vodnih kapljicah, kar povzroči mavrico, ki jo strokovnjaki imenujejo primarna. Toda včasih se svetloba dvakrat lomi in pojavi se redek naravni pojav - dvojna mavrica. V tem primeru je znotraj loka svetlejši in s standardnim vrstnim redom barv, na zunanji strani pa zamegljen in odtenki gredo v obratnem vrstnem redu.
2. sončni zahodi, ki je lahko rdeča, oranžna ali celo večbarvna. V tem primeru je predmet, ki lomi žarke, Zemljina atmosfera. Zaradi dejstva, da je zrak sestavljen iz določene mešanice plinov, je učinek drugačen in je lahko različen.
3. Če natančno pogledate dno akvarija ali velikega vodnega telesa s čisto prozorno vodo lahko jasno ločite mavrične poudarke. To je posledica dejstva, da se sončni razpon zaradi difuzije razgradi na celoten barvni spekter.
4. Dragulji z nakitom tudi šimer. Če jih nežno zavrtite, lahko vidite, kako vsak obraz daje drugačen odtenek. Ta pojav je opazen na diamantih, kristalu, kubičnem cirkoniju in celo na steklenih izdelkih z dobro kakovostjo reza.
5. steklene prizme in vsi drugi prozorni elementi, ko svetloba prehaja skozi njih, dajejo učinek. Še posebej, če je razlika v osvetlitvi.

Nemir barv ob sončnem zahodu je eden najbolj znanih primerov loma svetlobe.

Če želite otrokom pokazati pojav disperzije, lahko uporabite navadne milne mehurčke.Milno raztopino je treba vliti v posodo, nato pa spustiti kateri koli okvir iz žice ustrezne velikosti. Po ekstrakciji lahko opazimo mavrične prelive.

Razgradnjo svetlobe v spekter je enostavno izvesti s pomočjo svetilke za pametni telefon. V tem primeru boste potrebovali stekleno prizmo in list belega papirja. Prizmo je treba postaviti na mizo v temni sobi, na eni strani usmeriti snop svetlobe nanjo, na drugi strani pa postaviti kos papirja, na njej bodo barvne črte. Tako preprosta izkušnja je pri otrocih zelo priljubljena.

Kako oko razlikuje barve

Človeški vid je zelo zapleten sistem, ki lahko razlikuje del elektromagnetnega spektra. Človeško oko razlikuje valovne dolžine od 390 do 700 nm. Elektromagnetno sevanje v vidnem območju imenujemo vidna svetloba ali preprosto svetloba.

Slika prikazuje, kako majhen del elektromagnetnega spektra je sposoben zaznati človeški vid.

Barve se razlikujejo po paličastih in stožčastih celicah v mrežnici. Prva vrsta ima visoko občutljivost, vendar je sposobna razlikovati samo intenzivnost svetlobe. Drugi dobro razlikuje barve, vendar najbolje deluje pri močni svetlobi.

Hkrati so stožčaste celice razdeljene na tri vrste, odvisno od tega, na katere valove so bolj občutljive - kratke, srednje ali dolge. Zaradi kombinacije signalov, ki prihajajo iz vseh vrst stožcev, lahko vid loči paleto barv, ki so mu na voljo.

Vsaka vrsta celic v očesu ne zazna ene barve, temveč različne odtenke v širokem razponu valovnih dolžin. Zato vam vizija omogoča, da poudarite najmanjše podrobnosti in vidite vso raznolikost okoliškega sveta.

Razpršenost svetlobe naenkrat je pokazala, da je bela kombinacija spektra.Vidite pa ga lahko šele, ko se odbije skozi določene površine in materiale.

Video vadnica: Disperzija svetlobe