Kar se običajno imenuje disperzija svetlobe

Ta pojav je leta 1672 odkril Isaac Newton. Pred tem si ljudje niso mogli razložiti, zakaj so barve razporejene v določenem vrstnem redu, ko se lomijo. Disperzija svetlobe je nekoč pomagala dokazati njeno valovno naravo, a da bi bolje razumeli vprašanje, morate razumeti vse vidike.

Iz tega diagrama lahko zlahka razumete bistvo disperzije svetlobe.

Opredelitev

Pojav svetlobne disperzije (ali disperzije) je posledica dejstva, da je lomni količnik neposredno povezan z valovno dolžino. Disperzijo je prvi odkril Newton, vendar so večino teoretičnih osnov razvili znanstveniki v kasnejšem obdobju.

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

Zaradi velikega števila faset v diamantih lesketajo v številnih odtenkih.

Zaradi prehajanja svetlobe iz ene snovi v drugo ta spremeni smer, kar imenujemo lom. Bela vsebuje celotno paleto barv, vendar je to neopazno, dokler ni podvrženo disperziji. Vsaka od sestavljenih barv ima drugačno valovno dolžino, zato je lomni kot drugačen.

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

Zgodovina Newtonovih odkritij in sklepov

Zgodba pravi, da je znanstvenik prvič opazil, da so robovi slike v leči obarvani v obdobju, ko se je ukvarjal z izboljševanjem dizajna teleskopov. To ga je zelo zanimalo in začel je odkrivati ​​naravo videza barvnih res.

Takrat je bila v Veliki Britaniji epidemija kuge, zato se je Newton odločil, da odide v svojo vas Woolsthorpe, da bi omejil krog komunikacije. In hkrati izvajati poskuse, da bi ugotovili, od kod prihajajo različni odtenki. Da bi to naredil, je zgrabil nekaj steklenih prizem.

Približno tako je izgledal Newtonov poskus za razlago pojava disperzije svetlobe.

V obdobju svojega raziskovanja je izvedel veliko poskusov, od katerih se nekateri v nespremenjeni obliki izvajajo še danes. Glavna je bila naslednja: znanstvenik je naredil majhno luknjo v polknu temne sobe in na pot svetlobnega žarka postavil stekleno prizmo. Rezultat je bil odsev v obliki barvnih črt na nasprotni steni.

Ta poskus lahko ponovite sami.

Newton je iz odseva izločil rdečo, oranžno, rumeno, zeleno, modro, modro in vijolično. To je spekter v njegovem klasičnem pomenu. Toda če pogledate bližje in izolirate spekter s sodobno opremo, dobite tri glavne cone: rdečo, rumeno-zeleno in modro-vijolično. Ostali zavzemajo nepomembna vmesna območja.

Tako je videti razpad bele svetlobe v spekter.

Kjer se pojavi

Disperzijo lahko opazimo veliko pogosteje, kot se zdi na prvi pogled. Samo pozorni morate biti:

1. Mavrica - je najbolj znan primer disperzije. Svetloba se v vodnih kapljicah lomi in nastane mavrica, ki ji strokovnjaki pravijo primarna mavrica.A 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, zunaj pa zamegljen in odtenki gredo v obratnem vrstnem redu.
2. Sončni zahodi., ki je lahko rdeča, oranžna ali celo večbarvna. V tem primeru je objekt, ki lomi žarke, Zemljina atmosfera. Ker je zrak sestavljen iz določene mešanice plinov, je učinek različen in je lahko različen.
3. Če natančno pogledate ...na dnu akvarija ali velikega vodnega telesa... s čisto, bistro vodo lahko jasno vidite mavrične odseve. To je posledica dejstva, da se sončni spekter z difuzijo razširi na celoten barvni spekter.
4. Dragi kamni lesketajo se tudi dragi kamni. Če jih previdno obračate, boste opazili, kako daje vsaka ploskev drugačen odtenek. Ta pojav je mogoče opaziti na diamantih, kristalu, kubičnem cirkoniju in celo na steklovine z dobro kakovostjo brušenja.
5. Steklene prizme in kateri koli drugi prozorni elementi bodo prav tako povzročili učinek, ko svetloba prehaja skozi njih. Še posebej, če je razlika v svetlobi.

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

Če želite otrokom pokazati pojav disperzije, lahko uporabite navadne milne mehurčke. Milno raztopino nalijte v posodo in nato spustite morebitni žični okvir ustrezne velikosti. Ko ga odstranite, lahko opazujete mavrične prelive.

Razgradnjo svetlobe v spekter je enostavno narediti tudi s svetilko pametnega telefona. V tem primeru potrebujete stekleno prizmo in list belega papirja. Prizmo je treba postaviti na mizo v temnem prostoru, s svetlobnim snopom na eni strani in kosom papirja na drugi strani, na njem bodo barvne proge. Tako preprosto doživetje je za otroke zelo privlačno.

Kako oko razlikuje barve

Človeški vid - zelo zapleten sistem, ki lahko razlikuje med deli elektromagnetnega spektra.Človeško oko prepozna valovne dolžine od 390 do 700 nm. Elektromagnetno sevanje v vidnem območju imenujemo vidna svetloba ali samo svetloba.

Na sliki lahko vidite, kako malo elektromagnetnega spektra lahko zazna človeško oko.

Barve se razlikujejo po paličastih celicah in čebulicah v mrežnici. Prvi tip ima visoko občutljivost, vendar lahko razlikuje le intenzivnost svetlobe. Drugi dobro razlikuje barve, vendar najbolje deluje pri močni svetlobi.

Stožčaste celice delimo na tri vrste, glede na to, na katere valovne dolžine so bolj občutljive – kratke, srednje ali dolge. Zahvaljujoč kombinaciji signalov, ki prihajajo iz vseh vrst stožcev, lahko vid razlikuje razpoložljivo paleto barv.

Vsaka vrsta celic v očesu ne more zaznati ene same barve, temveč različne odtenke v velikem območju valov. Zato nam vid omogoča, da ločimo najmanjše podrobnosti in vidimo raznolikost sveta okoli nas.

Disperzija svetlobe je nekoč pokazala, da je bela kombinacija spektra. Vendar ga lahko vidite šele po njegovem odsevu skozi določene površine in materiale.

Video lekcija: Disperzija svetlobe