Mida tavaliselt nimetatakse valguse dispersiooniks

Selle nähtuse avastas 1672. aastal Isaac Newton. Enne seda ei osanud inimesed seletada, miks on värvid murdumisel kindlasse järjekorda paigutatud. Valguse hajumine aitas kunagi tõestada selle lainelist olemust, kuid küsimuse paremaks mõistmiseks peate mõistma kõiki aspekte.

Sellelt diagrammilt saate hõlpsasti aru valguse hajumise olemusest.

Definitsioon

Valguse dispersiooni (või hajumise) nähtus on tingitud sellest, et murdumisnäitaja on otseselt seotud lainepikkusega. Dispersiooni avastas esmakordselt Newton, kuid suure osa teoreetilisest alusest töötasid teadlased välja hiljem.

Tänu dispersioonile õnnestus tõestada, et valge valgus koosneb paljudest komponentidest. Lihtsamalt öeldes laguneb värvitu päikesekiir läbipaistvate ainete (kristall, vesi, klaas jne) läbimisel selle vikerkaare värvideks, millest see koosneb.

Teemantide suure arvu tahkude tõttu säravad need paljudes toonides.

Valguse mõjul ühelt ainelt teisele muudab see suunda, mida nimetatakse murdumiseks. Valge sisaldab kogu värvivalikut, kuid see on märkamatu, kuni see hajub. Igal liitvärvil on erinev lainepikkus, seega on murdumisnurk erinev.

Muideks! Spektri iga värvi lainepikkus on konstantne, nii et läbipaistva aine läbimisel reastuvad toonid alati samas järjekorras.

Newtoni avastuse ajalugu ja järeldused

Lugu räägib, et teadlane märkas esimest korda, et objektiivis oleva kujutise servad on värvilised ajal, mil ta tegeles teleskoopide disaini täiustamisega. See huvitas teda väga ja ta asus avastama värviliste narmaste välimuse olemust.

Sel ajal oli Suurbritannias katkuepideemia, nii et Newton otsustas suhtlusringi piiramiseks minna oma külla Woolsthorpe'i. Ja samal ajal teha katseid, et teada saada, kust erinevad toonid tulevad. Selleks haaras ta mõned klaasist prismad.

Umbes selline nägi välja Newtoni katse valguse hajumise nähtuse selgitamiseks.

Oma uurimistöö perioodil viis ta läbi palju katseid, millest osa on tehtud muutumatul kujul tänaseni. Peamine oli järgmine: teadlane tegi pimeda ruumi aknaluugi sisse väikese augu ja asetas valguskiire teele klaasist prisma. Tulemuseks oli peegeldus värviliste triipude kujul vastasseinal.

Seda katset saab ise korrata.

Newton eraldas peegeldusest punase, oranži, kollase, rohelise, sinise, sinise ja lilla. See tähendab, spekter selle klassikalises tähenduses. Kuid kui vaadata lähemalt ja isoleerida spekter kaasaegsete seadmetega, saate kolm põhitsooni: punane, kollakasroheline ja sinine-violetne. Teised hõivavad vahepealse tähtsusega alasid.

Nii näeb välja valge valguse lagunemine spektriks.

Kus see esineb

Dispersiooni võib näha palju sagedamini, kui esmapilgul paistab. Peate lihtsalt tähelepanu pöörama:

1. Vikerkaar - on kõige kuulsam hajutamise näide. Valgus murdub veepiiskades, mille tulemuseks on vikerkaar, mida eksperdid nimetavad esmaseks vikerkaareks.Kuid mõnikord murdub valgus kaks korda ja ilmub haruldane loodusnähtus - kahekordne vikerkaar. Sel juhul on kaare sees heledam ja standardse värvijärjekorraga ning väljaspool - hägune ja varjundid lähevad vastupidises järjekorras.
2. Päikeseloojangud., mis võib olla punane, oranž või isegi mitmevärviline. Sel juhul on kiiri murdvaks objektiks Maa atmosfäär. Tulenevalt asjaolust, et õhk koosneb teatud gaaside segust, on mõju erinev ja võib olla erinev.
3. Kui tähelepanelikult vaadata ...akvaariumi või suure veekogu põhjas... puhta ja selge veega on selgelt näha sillerdavaid peegeldusi. See on tingitud asjaolust, et päikesespekter levib difusiooni teel kogu värvispektrisse.
4. Vääriskivid ka juveellõigatud kalliskivid säravad. Kui pöörate neid hoolikalt, märkate, kuidas iga tahk annab erineva tooni. Seda nähtust võib näha teemantidel, kristallidel, tsirkooniumoksiidil ja isegi hea lõikekvaliteediga klaasnõudel.
5. Klaasprismad ja kõik muud läbipaistvad elemendid annavad efekti, kui valgus neid läbib. Eriti kui valguses on vahet.

Värvide mäss päikeseloojangul on üks kuulsamaid valguse murdumise näiteid.

Lastele hajumise nähtuse näitamiseks võite kasutada tavalisi seebimulle. Valage seebilahus anumasse ja seejärel langetage sobiva suurusega traatraam. Pärast selle eemaldamist võite jälgida sillerdavaid ülevoolu.

Valguse spektriks lagundamine on samuti lihtne nutitelefoni taskulambiga. Sel juhul vajate klaasprismat ja valget paberilehte. Prisma tuleks asetada pimedasse ruumi lauale, ühele poole valgusvihk ja teisele poole paberitükk, peale jäävad värvilised triibud. Selline lihtne kogemus köidab lapsi väga.

Kuidas silm värve eristab

Inimese nägemine - väga keeruline süsteem, mis suudab eristada elektromagnetilise spektri osi.Inimsilm tunneb ära lainepikkused vahemikus 390–700 nm. Nähtavas vahemikus olevat elektromagnetilist kiirgust nimetatakse nähtavaks valguseks või lihtsalt valguseks.

Pildilt on näha, kui vähest elektromagnetilist spektrit inimsilm tajub.

Värve eristavad võrkkesta varrasrakud ja sibularakud. Esimesel tüübil on kõrge tundlikkus, kuid see suudab eristada ainult valguse intensiivsust. Teine eristab värve hästi, kuid töötab kõige paremini eredas valguses.

Koonusrakud jagunevad kolme tüüpi, olenevalt sellest, milliste lainepikkuste suhtes nad on tundlikumad – lühikesed, keskmised või pikad. Tänu igat tüüpi koonustest tulevate signaalide kombinatsioonile suudab nägemine eristada saadaolevat värvivalikut.

Igat tüüpi silma rakud võivad tajuda mitte ühte värvi, vaid erinevaid toone suures lainevahemikus. Seetõttu võimaldab nägemine eristada väikseimaid detaile ja näha meid ümbritseva maailma mitmekesisust.

Valguse hajumine näitas kunagi, et valge on spektri kombinatsioon. Kuid näete seda alles pärast selle peegeldumist teatud pindade ja materjalide kaudu.

Videotund: Valguse hajumine