Какво обикновено се нарича дисперсия на светлината
Това явление е открито през 1672 г. от Исак Нютон. Дотогава хората не можеха да обяснят защо цветовете са в определен ред, когато се пречупват. Дисперсията на светлината помогна да се докаже вълновата природа на светлината, но за да се разбере по-добре въпросът, трябва да се разберат всички аспекти.
Определение
Явлението дисперсия на светлината (или разсейване) се дължи на факта, че показателят на пречупване е пряко свързан с дължината на вълната. Дисперсията е открита за първи път от Нютон, но голяма част от теоретичните основи са разработени от учени в по-късен период.
Благодарение на дисперсията беше възможно да се докаже, че бялата светлина се състои от много компоненти. Накратко казано, безцветен слънчев лъч преминава през прозрачно вещество (кристал, вода, стъкло и т.н.) и се разпада на цветовете на дъгата, от които е съставен.
Когато светлината преминава от едно вещество в друго, тя променя посоката си, което се нарича пречупване. Бялото съдържа цяла гама от цветове, но това е незабележимо, докато не бъде подложено на дисперсия. Всеки от съставните цветове има различна дължина на вълната, така че ъгълът на пречупване е различен.
Между другото! Дължината на вълната на всеки от цветовете в спектъра е постоянна, така че нюансите винаги се подреждат в един и същи ред, когато преминават през прозрачно вещество.
Историята на откритията и заключенията на Нютон
Историята разказва, че ученият за първи път забелязва, че краищата на изображението в лещата са оцветени в периода, когато се занимава с усъвършенстване на конструкцията на телескопите. Това го заинтересувало много и той се заел да открие същността на появата на цветните ивици.
По това време във Великобритания има епидемия от чума, затова Нютон решава да се оттегли в своето село Уолсторп, за да ограничи социалния си кръг. И в същото време да проведете експерименти, за да разберете откъде идват различните нюанси. За целта той взе няколко стъклени призми.
По време на изследванията си той провежда много експерименти, някои от които се провеждат и до днес в непроменен вид. Основният от тях е следният: ученият прави малък отвор в затвора на тъмна стая и поставя стъклена призма на пътя на светлинния лъч. Резултатът беше отражение под формата на цветни ивици на отсрещната стена.
Нютон извлича червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, синьо и виолетово от отражението. Това е спектърът в класическия му смисъл. Но ако се вгледате по-внимателно и изолирате спектъра с помощта на модерно оборудване, ще получите три основни зони: червена, жълто-зелена и синьо-виолетова. Останалите заемат незначителните области между тях.
Къде се среща
Дисперсията може да се наблюдава много по-често, отколкото изглежда на пръв поглед. Просто трябва да обърнете внимание:
- Rainbow - е най-известният пример за дисперсия. Светлината се пречупва от водните капки, в резултат на което се получава дъга, която специалистите наричат първична дъга. Но понякога светлината се пречупва два пъти и се появява рядко природно явление - двойна дъга. В този случай дъгата е по-ярка и със стандартен ред на цветовете отвътре, а отвън е размазана и нюансите са обърнати.
- Слънчеви залезикоито могат да бъдат червени, оранжеви или дори многоцветни. В този случай обектът, който пречупва лъчите, е земната атмосфера. Тъй като въздухът е съставен от определена смес от газове, ефектът е различен и може да бъде различен.
- Ако се вгледате внимателно в на дъното на аквариум или голям воден басейн. при чиста вода можете ясно да видите преливащите се отблясъци. Това се дължи на факта, че слънчевият спектър се разпространява в целия цветен спектър чрез дифузия.
- Скъпоценни камъни с диаманти, шлифовани като скъпоценни камъни, също блестят. Ако ги завъртите внимателно, ще забележите как всяка фасета дава различен оттенък. Това явление се наблюдава при диаманти, кристали, кубичен цирконий и дори при стъкло с добро качество на шлифоване.
- Стъклени призми и всички други прозрачни елементи също ще предизвикат ефект, когато светлината премине през тях. Особено ако има разлика в светлината.
За да се покаже на децата явлението дисперсия, могат да се използват обикновени сапунени мехури. Изсипете сапунения разтвор в контейнер и след това поставете телена рамка с подходящ размер. След като се отстрани, могат да се наблюдават преливащи преливници.
Разлагането на спектралната светлина също е лесно за извършване с фенерче за смартфон. В този случай са необходими стъклена призма и лист бяла хартия. Призмата трябва да се постави на маса в тъмна стая, като от едната ѝ страна има лъч светлина, а от другата - лист хартия с цветни ивици. Децата обичат това просто преживяване.
Как окото разпознава цветовете
Човешкото зрение е много сложна система, способна да различава части от електромагнитния спектър. Човешкото око разпознава дължини на вълните между 390 и 700 nm. Електромагнитното излъчване във видимия диапазон се нарича видима светлина или просто светлина.
Цветовете се различават благодарение на пръчковидните и луковичните клетки в ретината. Първият тип е много чувствителен, но може да различава само интензитета на светлината. Вторият различава добре цветовете, но работи най-добре при ярка светлина.
Конусовидните клетки са три вида в зависимост от това дали са по-чувствителни към къси, средни или дълги вълни. Благодарение на комбинацията от сигнали от всички видове конусовидни клетки окото е в състояние да разграничи наличната цветова гама.
Всеки тип клетка в окото може да възприема не един цвят, а различни нюанси в широк диапазон от дължини на вълните. Ето защо зрението ни позволява да различаваме и най-малките детайли и да виждаме разнообразието на заобикалящия ни свят.
Дисперсията на светлината веднъж показа, че бялото е комбинация от спектъра. Но това може да се види само след отразяването му през определени повърхности и материали.