Det, der almindeligvis betegnes som lysspredning

Dette fænomen blev opdaget i 1672 af Isaac Newton. Indtil da kunne man ikke forklare, hvorfor farverne er i en bestemt rækkefølge, når de brydes. Lysets dispersion hjalp med at bevise lysets bølgenatur, men for at forstå spørgsmålet bedre skal man forstå alle aspekter.

Dette diagram gør det let at forstå lysets spredning.

Definition

Fænomenet lysspredning (eller dispersion) skyldes, at brydningsindekset er direkte relateret til bølgelængden. Dispersion blev først opdaget af Newton, men en stor del af det teoretiske grundlag blev udviklet af videnskabsmænd på et senere tidspunkt.

Takket være dispersion var det muligt at bevise, at hvidt lys består af mange komponenter. For at forklare det med enkle ord: En farveløs sollysstråle passerer gennem et gennemsigtigt stof (krystal, vand, glas osv.) og bliver opdelt i de regnbuens farver, som den består af.

De mange facetter i diamanter ændrer sig til et væld af farver.

Når lyset passerer fra et stof til et andet, ændrer det retning, hvilket kaldes brydning. Hvid indeholder en lang række farver, men det er ikke mærkbart, før det udsættes for dispersion. Hver af de sammensatte farver har en anden bølgelængde, så brydningsvinklen er forskellig.

I øvrigt! Bølgelængden for hver enkelt farve i spektret er konstant, så nuancerne er altid i samme rækkefølge, når de passerer gennem et gennemsigtigt stof.

Historien om Newtons opdagelser og konklusioner

Historien fortæller os, at videnskabsmanden først bemærkede, at billedets kanter i linsen er farvede i den periode, hvor han arbejdede på at forbedre designet af teleskoper. Det interesserede ham meget, og han satte sig for at finde ud af, hvordan de farvede striber ser ud.

Der var en pestepidemi i Storbritannien på det tidspunkt, så Newton besluttede at trække sig tilbage til sin landsby Woolsthorpe for at begrænse sin omgangskreds. Og samtidig udføre eksperimenter for at finde ud af, hvor de forskellige nuancer kommer fra. For at gøre det tog han nogle glasprismas.

Dette er nogenlunde, hvordan Newtons eksperiment så ud for at forklare fænomenet lysets spredning.

I løbet af sin forskning foretog han mange eksperimenter, hvoraf nogle stadig udføres i uændret form den dag i dag. Den vigtigste var som følger: forskeren lavede et lille hul i lugen i et mørkt rum og placerede et glasprisme i lysstrålens bane. Resultatet blev en refleksion i form af farvede striber på den modsatte væg.

Dette eksperiment kan gentages af dig selv.

Newton udvandt rød, orange, gul, grøn, blå, blå og violet fra refleksionen. Det vil sige spektret i sin klassiske betydning. Men hvis man ser nærmere efter og isolerer spektret med moderne udstyr, får man tre hovedzoner: rød, gul-grøn og blå-violet. De andre optager de ubetydelige områder derimellem.

Sådan ser opdelingen af hvidt lys i spektret ud.

Hvor den forekommer

Spredning kan ses langt oftere, end det først ser ud til at være tilfældet. Du skal bare være opmærksom:

1. Regnbue - er det bedst kendte eksempel på spredning. Lyset brydes af vanddråberne, hvilket resulterer i en regnbue, som eksperter kalder en primær regnbue. Men nogle gange brydes lyset to gange, og der opstår et sjældent naturfænomen - en dobbelt regnbue. I dette tilfælde er buen lysere og med en standardfarveorden på indersiden og sløret og med omvendte nuancer på ydersiden.
2. Solnedgangesom kan være røde, orange eller endda flerfarvede. I dette tilfælde er det objekt, der bryder strålerne, Jordens atmosfære. Fordi luft består af en særlig blanding af gasser, er virkningen forskellig og kan være forskellig.
3. Hvis man ser nøje på den på bunden af et akvarium eller en stor vandmasse med klart klart klart vand kan du tydeligt se iriserende refleksioner. Det skyldes, at solspektret spredes ud i hele farvespektret ved diffusion.
4. Ædelstene med diamanter i juvelskårne diamanter glimter også. Hvis du roterer dem forsigtigt, vil du bemærke, at hver facet har en anden farve. Dette fænomen kan ses i diamanter, krystal, cubic zirconia og endda glas med en god slibekvalitet.
5. Glasprismers og alle andre gennemsigtige elementer vil også give en effekt, når lyset passerer igennem dem. Især hvis der er forskel i lyset.

Farvebølgen ved solnedgang er et af de bedst kendte eksempler på lysbrydning.

For at vise børnene fænomenet spredning kan man bruge almindelige sæbebobler. Hæld sæbeopløsningen i en beholder, og læg derefter en trådramme af passende størrelse i. Når de er fjernet, kan man se iriserende overløb.

Det er også nemt at foretage en spektral lysdekomponering med en smartphone-lygte. I dette tilfælde er der brug for et glasprisme og et stykke hvidt papir. Prismen skal placeres på et bord i et mørkt rum med en lysstråle på den ene side og et stykke papir på den anden side med farvede striber på. Børn elsker denne enkle oplevelse.

Hvordan øjet kender farver

Menneskets syn er et meget komplekst system, der er i stand til at skelne dele af det elektromagnetiske spektrum. Det menneskelige øje kan genkende bølgelængder mellem 390 og 700 nm. Elektromagnetisk stråling i det synlige område kaldes synligt lys eller blot lys.

Billedet viser, hvor lille en del af det elektromagnetiske spektrum, der kan opfattes af det menneskelige øje.

Farverne differentieres takket være stavceller og pæreceller i nethinden. Den første type er meget følsom, men kan kun skelne lysintensiteten. Den anden skelner godt mellem farver, men fungerer bedst i stærkt lys.

Keglecellerne er af tre typer, alt efter om de er mere følsomme over for korte, mellemlange eller lange bølgelængder. Ved at kombinere signalerne fra alle typer kegleceller kan øjet skelne mellem de tilgængelige farveskalaer.

Hver celletype i øjet kan ikke opfatte en enkelt farve, men forskellige nuancer i et bredt spektrum af bølgelængder. Det er derfor, at synet er i stand til at skelne de mindste detaljer og se mangfoldigheden i verden omkring os.

Spredningen af lys viste engang, at hvidt er en kombination af spektret. Men det kan kun ses, når det reflekteres gennem visse overflader og materialer.

Videolektion: Spredning af lys