Дисперсия света

Уже в I в. н. н.э. было известно, что при прохождении через прозрачный монокристалл форме шестиугольной призмы солнечный свет разлагается в цветную полоску — спектр. Еще раньше, в IV в. до н. е., древнегреческий ученый Аристотель выдвинул свою теорию цветов. Он считал, что основным является солнечный (белое) свет, а все остальные цвета получают из него путем добавления различного количества темного света. Такое представление о свете господствовало в науке вплоть до XVII в., Несмотря на то, что были проведены многочисленные опыты по разложению солнечного света с помощью стеклянных призм.

Исследуя природу цветов, Ньютон придумал и исполнил целый комплекс различных оптических экспериментов. Сделав небольшое отверстие в ставни окна затемненной комнаты, Ньютон поставил на пути пучка лучей, проходивших через это отверстие, стеклянную призму. На противоположной стене он получил изображение в виде полоски цветов, которые чередуются. Полученный таким образом спектр солнечного света Ньютон разделил на семь цветов радуги — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. В следующих опытах из дисперсии Ньютону удалось соединить цветные лучи в белый свет. В результате своих исследований Ньютон, в отличие от Аристотеля, пришел к выводу, что в случае смешивания «белизны и черноты никаких цветов не возникает…». Все цвета спектра содержатся непосредственно в солнечном свете, а стеклянная призма лишь разделяет их, потому что стекло по — разному преломляет различные цвета. Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, слабое — красные.

? Дисперсия света — это зависимость скорости света в веществе от частоты света, проходящего через нее.

Различным скоростям распространения волн соответствуют различные абсолютные показатели преломления среды (n = с /).

? Дисперсия света — это зависимость показателя преломления от частоты световой волны.

Из опытов Ньютона следует, что абсолютный показатель преломления растет с увеличением частоты света. Учитывая, что длина волны обратно пропорциональна частоте (? = с / v), можно утверждать, что абсолютный показатель преломления уменьшается в соответствии с увеличением длины световой волны. Кроме того, отсюда следует, что в случае заданной частоты длина волны больше в той среде, где скорость волны больше.

Опыты показали, что цвета определяют именно с помощью частоты световой волны, поэтому, например, длина волны красного света в воде меньше, чем в вакууме (или воздухе). Так что вывод Юнга надо уточнить следующим образом:

? каждый цвет характеризуется своей частотой волны.

Со временем ученые установили тот факт, что, рассматривая свет как волну, каждый цвет следует соотносить с определенной длиной волны. Очень важно, что эти длины волн меняются непрерывно, отвечая различным оттенкам каждого цвета.

Загрузка...
Мы в Google+