Ceea ce se numește dispersia luminii

Acest fenomen a fost descoperit în 1672 de Isaac Newton. Până atunci, oamenii nu puteau explica de ce culorile sunt aranjate într-o anumită ordine la refracție. Dispersia luminii la un moment dat a ajutat la demonstrarea naturii sale ondulatorii, dar pentru a înțelege mai bine problema, trebuie să înțelegeți toate aspectele.

Conform acestei scheme, se poate înțelege cu ușurință esența dispersării luminii.

Definiție

Fenomenul de dispersie (sau descompunere) a luminii se datorează faptului că indicele de refracție depinde direct de lungimea de undă. Newton a fost primul care a descoperit dispersia, dar cea mai mare parte a bazei teoretice a fost dezvoltată de oamenii de știință într-o perioadă ulterioară.

Datorită dispersiei, s-a putut demonstra că lumina albă este formată din mai multe componente. Pentru a spune simplu, o rază de soare incoloră, la trecerea prin substanțe transparente (cristal, apă, sticlă etc.), se descompune în culorile curcubeului din care constă.

Datorită numărului mare de fațete din diamante, acestea strălucesc cu multe nuanțe.

Ca urmare a pătrunderii luminii dintr-o substanță în alta, aceasta schimbă direcția de mișcare, care se numește refracție.Culoarea albă conține întreaga gamă de culori, dar nu se observă până când este supusă dispersării. Fiecare dintre culorile compozite are o lungime de undă diferită, deci unghiul de refracție este diferit.

Apropo! Lungimea de undă a fiecăreia dintre culorile spectrului este constantă, prin urmare, la trecerea printr-o substanță transparentă, nuanțele se aliniază întotdeauna în aceeași ordine.

Istoria descoperirii și concluziile lui Newton

Povestea spune că omul de știință a observat pentru prima dată că marginile imaginii din lentilă sunt colorate în perioada în care a îmbunătățit designul telescoapelor. Acest lucru l-a interesat foarte mult și și-a propus să dezvăluie natura aspectului benzilor colorate.

La acea vreme, în Marea Britanie era o epidemie de ciumă, așa că Newton a decis să plece în satul său Woolsthorpe pentru a-și limita cercul social. Și, în același timp, să efectueze experimente pentru a afla de unde provin diferite nuanțe. Pentru a face acest lucru, a capturat mai multe prisme de sticlă.

Ceva de genul acesta a fost experimentul lui Newton, care a făcut posibilă explicarea fenomenului de dispersie a luminii.

În perioada cercetărilor, el a efectuat multe experimente, dintre care unele încă se desfășoară neschimbate. Principalul arăta astfel: omul de știință a făcut o mică gaură în obloanele unei camere întunecate și a plasat o prismă de sticlă în calea fasciculului de lumină. Ca urmare, pe peretele opus a fost obținută o reflexie sub formă de dungi colorate.

Acest experiment poate fi repetat pe cont propriu.

Newton a scos în evidență roșu, portocaliu, galben, verde, cyan, indigo și violet din reflex. Adică spectrul în conceptul său clasic. Dar dacă te uiți mai în detaliu și scoți în evidență gama de echipamente moderne, obții trei zone principale: roșu, galben-verde și albastru-violet.Restul ocupă zone mici între ele.

Așa arată descompunerea luminii albe într-un spectru.

Unde se găsește

Dispersia poate fi văzută mult mai des decât pare la prima vedere. Trebuie doar să fii atent:

1. Curcubeu este cel mai faimos exemplu de dispersie. Lumina este refracta in picaturi de apa, rezultand un curcubeu, pe care expertii il numesc primar. Dar uneori lumina este refracta de doua ori si apare un fenomen natural rar - un curcubeu dublu. În acest caz, în interior arcul este mai luminos și cu ordinea standard a culorilor, iar la exterior este neclar și nuanțele merg în ordine inversă.
2. apusuri de soare, care poate fi roșu, portocaliu sau chiar multicolor. În acest caz, obiectul care refractă razele este atmosfera Pământului. Datorită faptului că aerul este format dintr-un anumit amestec de gaze, efectul este diferit și poate fi diferit.
3. Daca te uiti atent la fundul unui acvariu sau al unui corp mare de apă cu apă limpede transparentă, puteți distinge clar luminile irizate. Acest lucru se datorează faptului că gama solară, datorită difuziei, este descompusă în întregul spectru de culori.
4. Pietre prețioase cu bijuterii tăiate, de asemenea, strălucesc. Dacă le rotiți ușor, puteți vedea cum fiecare față dă o nuanță diferită. Acest fenomen este vizibil pe diamante, cristale, zirconii cubici și chiar și pe sticlăria cu o calitate bună a tăierii.
5. prisme de sticlă iar orice alte elemente transparente, atunci când lumina trece prin ele, dau, de asemenea, un efect. Mai ales dacă există o diferență de iluminare.

Revolta de culori la apus este unul dintre cele mai faimoase exemple de refracție a luminii.

Pentru a le arăta copiilor fenomenul de dispersie, se pot folosi bule de săpun obișnuite.Soluția de săpun trebuie turnată într-un recipient și apoi orice cadru din sârmă de dimensiune adecvată trebuie coborât. După extracție se pot observa revărsări irizate.

Descompunerea luminii într-un spectru este ușor de realizat cu ajutorul unei lanterne pentru smartphone. În acest caz, veți avea nevoie de o prismă de sticlă și o foaie de hârtie albă. Prisma trebuie așezată pe o masă într-o cameră întunecată, pe de o parte, direcționați un fascicul de lumină spre ea, iar pe de altă parte, puneți o bucată de hârtie, vor fi dungi colorate pe ea. O astfel de experiență simplă este foarte populară în rândul copiilor.

Cum distinge ochiul culorile

Viziunea umană este un sistem foarte complex capabil să distingă o parte a spectrului electromagnetic. Ochiul uman distinge lungimi de undă de la 390 la 700 nm. Radiația electromagnetică din domeniul vizibil se numește lumină vizibilă sau pur și simplu lumină.

Imaginea arată cât de mică o parte a spectrului electromagnetic este capabilă să perceapă vederea umană.

Culorile se disting prin celulele cu bastonașe și conuri din retină. Primul tip are o sensibilitate ridicată, dar este capabil să distingă doar intensitatea luminii. Al doilea distinge bine culorile, dar funcționează cel mai bine în lumină puternică.

În același timp, celulele conice sunt împărțite în trei tipuri, în funcție de undele la care sunt mai sensibile - scurte, medii sau lungi. Datorită combinației de semnale care provin de la toate tipurile de conuri, vederea poate distinge gama de culori de care dispune.

Fiecare tip de celulă din ochi poate percepe nu o singură culoare, ci diferite nuanțe într-o gamă largă de lungimi de undă. Prin urmare, viziunea vă permite să evidențiați cele mai mici detalii și să vedeți toată diversitatea lumii înconjurătoare.

Dispersia luminii la un moment dat a arătat că albul este o combinație a spectrului.Dar îl puteți vedea numai după ce este reflectat prin anumite suprafețe și materiale.

Tutorial video: Dispersia luminii