Дисперсия света. Разложение света в спектр
[А это дописал мой внук — я не стал удалять: Свет появился до медуз, а медузы появились раньше динозавров. Он яркий. А нужен для того чтобы мы видели в темноте. Свет есть в маленьком фонарике и в большом фонаре на улице].
Мы в предыдущей моей статье Цвет света. История и современная наука уже видели, как Ньютон исследовал спектр горячего тела — Солнца.
Есть и другое очевидное свойство света — его цвет. Какое физическое свойство позволяет свету создавать столь прекрасные ощущения? Ньютон получил основной ответ на этот вопрос в своих опытах с призмами в 1666 г., но не публиковал никаких сведений о них вплоть до 1672 г. Он никогда не торопился с публикациями.
Ньютон был очарован цветами спектра, создаваемого купленной им призмой, и провел несколько простых опытов с ней в своем доме. Другие люди тоже видели такие спектры, но никто не исследовал систематически их природу; большинство людей того времени верили, что призма так или иначе окрашивает белый свет и что цвет — это что-то такое, что можно добавить к белизне.
Открытие линейчатых спектров излучения было сделано, по-видимому, Гершелем в 1822 г.; он вносил соли некоторых металлов в пламя и наблюдал с помощью призмы возникающие при этом спектры. Позднее Фраунгофер заметил, что положение желтой линии, испускаемой поваренной солью, совпадает с положением одной из наблюденных им темных линий в солнечном спектре.
Дальнейшее развитие спектрометров прежде всего связано с изобретением дифракционной решетки. Это изобретение было, по-видимому, сделано случайно, хотя только великий ум способен полностью понять и оценить счастливый случай, выпавший на его долю.
Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность. Действие дифракционной решетки происходит на основе явлений интерференции и дифракции волн на регулярной решетке.
Дифракционная решетка почти во всех отношениях превосходит призму в разложении света в спектр. Во-первых, с помощью решетки с известным расстоянием d между щелями можно определить длину волны λлюбой спектральной линии по формуле
Вследствие того, что, как мы позже увидим, изучение спектров оказало громадное влияние на наше понимание строения материи, я бы сказал, что дифракционную решетку нужно рассматривать как наиболее важное изобретение, когда-либо сделанное физиком. Микроскоп по своему значению близок к ней, но дифракционная решетка позволяет нам заглянуть гораздо «глубже».
Эти открытия привели к рождению новой области физики — спектроскопии. Точность ее измерений все время повышалась, и в конце концов были созданы атласы спектров излучения многих химических элементов. Эти данные оказались неоценимыми для идентификации различных элементов в материалах неизвестного состава и легли таким образом в основу нового метода химического анализа.
Дисперсия света. Цвета
Дисперсия света в природе и искусстве
-
, чьи цвета обусловлены дисперсией, — один из ключевых образов культуры и искусства.
- Благодаря дисперсии света, можно наблюдать цветную «игру света» на гранях бриллианта и других прозрачных гранёных предметах или материалах.
- В той или иной степени радужные эффекты обнаруживаются достаточно часто при прохождении света через почти любые прозрачные предметы. В искусстве они могут специально усиливаться, подчеркиваться.
- Разложение света в спектр (вследствие дисперсии) при преломлении в призме — довольно распространенная тема в изобразительном искусстве. Например, на обложке альбома Dark Side Of The Moon группы Pink Floyd изображено преломление света в призме с разложением в спектр.
Дисперсия света. Разложение света в спектр | Валерий Тимин | Яндекс Дзен
- Белый свет разлагается на спектр и в результате прохождения через дифракционную решётку или отражения от нее (это не связано с явлением дисперсии, а объясняется природой дифракции). Дифракционный и призматический спектры несколько отличаются: призматический спектр сжат в красной части и растянут в фиолетовой и располагается в порядке убывания длины волны: от красного к фиолетовому; нормальный (дифракционный) спектр — равномерный во всех областях и располагается в порядке возрастания длин волн: от фиолетового к красному.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Дисперсия света» в других словарях:
ДИСПЕРСИЯ СВЕТА — зависимость преломления показателя n в ва от частоты n (длины волны l) света или зависимость фазовой скорости световых волн от их частоты. Следствие Д. с. разложение в спектр пучка белого света при прохождении его сквозь призму (см. СПЕКТРЫ… … Физическая энциклопедия
дисперсия света — Явления, обусловленные зависимостью скорости распространения света от частоты световых колебаний. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 79. Физическая оптика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1970 г.] Тематики… … Справочник технического переводчика
Дисперсия света — зависимость показателя преломления n вещества от частоты ν (длины волны λ) света или зависимость фазовой скорости (См. Фазовая скорость) световых волн от частоты. Следствие Д. с. разложение в спектр пучка белого света при прохождении… … Большая советская энциклопедия
ДИСПЕРСИЯ СВЕТА — зависимость показателя преломления п в ва от частоты света v. В обл. частот света, для к рых в во прозрачно, п возрастает с увеличением v нормальная Д. с. В обл. частот, соответствующих полосам интенсивного поглощения света в вом, п убывает с… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Дисперсия света — зависимость абсолютного показателя преломления вещества от длины волны света … Астрономический словарь
Аномальная дисперсия света — Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставить шаблон карточку, который существ … Википедия
ДИСПЕРСИЯ ВОЛН — зависимость фазовой скорости гармонических волн в среде от частоты их колебаний. дисперсия волн наблюдается для волн любой природы. Наличие дисперсии волн приводит к искажению формы сигнала (напр., звукового импульса) при распространении в среде … Большой Энциклопедический словарь
Дисперсия волн — Дисперсия волн, зависимость фазовой скорости гармонических волн от их частоты. Д. определяется физическими свойствами той среды, в которой распространяются волны. Например, в вакууме электромагнитные волны распространяются без дисперсии, в… … Большая советская энциклопедия
Фокусное расстояние линзы
Главный фокус линзы F — точка, в которой после преломления собираются лучи, параллельные главной оптической оси. Расстояние от оптического центра линзы до её фокуса называется фокусным расстоянием.
Если направить на рассеивающую линзу пучок параллельных лучей, то после преломления этот пучок будет расходящимся. Продолжения лучей соберутся в точке, которую называют главным фокусом рассеивающей линзы. Этот фокус является мнимым, в нём пересекаются не сами лучи, а их продолжения.
Величину, обратную фокусному расстоянию (F), называют оптической силой линзы (D): D = 1 /F. Единица оптической силы линзы — диоптрия (1 дптр). 1 дптр = 1/м.
Оптическая сила собирающей линзы — величина положительная, оптическая сила рассеивающей линзы — величина отрицательная.
Конспект урока «Дисперсия света. Линза. Фокусное расстояние линзы».
