Pozerajte sa do dažďovej oblohy! Čo vidíš? Ak práve prší a slnko opäť svieti, je pravdepodobné, že uvidíte dúhu. Vždy krásny pohľad, nie? Ale prečo je to tak, že po búrke sa zdá, že vzduch zachytáva svetlo tým správnym spôsobom, aby vytvoril tento nádherný prírodný fenomén? Rovnako ako hviezdy, galaxie a útek čmeliakov, aj táto zložitá fyzika je základom tejto komplikovanej fyziky. Pre začiatočníkov je tento efekt, keď sa svetlo rozbije na viditeľné spektrum farieb, známy ako disperzia svetla. Iným menom je prizmatický efekt, pretože účinok je rovnaký, akoby sa človek pozeral na svetlo cez hranol.
Zjednodušene povedané, svetlo sa prenáša na niekoľkých rôznych frekvenciách alebo vlnových dĺžkach. To, čo vieme ako „farba“, sú v skutočnosti viditeľné vlnové dĺžky svetla, z ktorých všetky cestujú rôznymi rýchlosťami rôznymi rýchlosťami. Inými slovami, svetlo sa pohybuje vo vzduchu rôznymi rýchlosťami ako vzduchom, vodou, sklom alebo kryštálmi. A keď príde do styku s iným médiom, rôzne farebné vlnové dĺžky sa lámu v rôznych uhloch. Frekvencie, ktoré sa pohybujú rýchlejšie, sú lomené pod nižším uhlom, zatiaľ čo frekvencie, ktoré jazdia pomalšie, sú lomené v ostrejšom uhle. Inými slovami, sú rozptýlené na základe svojej frekvencie a vlnovej dĺžky, ako aj podľa materiálového indexu lomu (t.j. ako ostro lomí svetlo).
Celkovým účinkom tohto - rôzne frekvencie svetla sú lámané v rôznych uhloch, keď prechádzajú cez médium - je to, že sa voľným okom javia ako spektrum farieb. V prípade dúhy sa to deje v dôsledku svetla prechádzajúceho vzduchom nasýteným vodou. Slnečné svetlo sa často označuje ako „biele svetlo“, pretože je kombináciou všetkých viditeľných farieb. Keď však svetlo zasiahne molekuly vody, ktoré majú silnejší index lomu ako vzduch, rozptyľuje sa do viditeľného spektra a vytvára tak na oblohe ilúziu farebného oblúka.
Teraz zvážte tablu okna a hranol. Keď svetlo prechádza cez sklo, ktoré má rovnobežné strany, svetlo sa vracia v rovnakom smere, v akom vstúpilo do materiálu. Ak je však materiál tvarovaný ako hranol, uhly pre každú farbu budú prehnané a farby sa zobrazia ako spektrum svetla. Červená, pretože má najdlhšiu vlnovú dĺžku (700 nanometrov), sa objavuje v hornej časti spektra a najmenej lomená. Nasleduje krátko potom oranžová, žltá, zelená, modrá, Indigo a fialová (alebo ROY G. GIV, ako niektorí radi hovoria). Je potrebné poznamenať, že tieto farby nie sú úplne zreteľné, ale na okrajoch sa prelínajú. Vedci dokázali určiť odlišné farby a ich konkrétne frekvencie / vlnové dĺžky iba prostredníctvom prebiehajúcich experimentov a meraní.
Napísali sme veľa článkov o rozptyle svetla pre časopis Space. Tu je článok o refraktore a ďalšia časť o viditeľnom svetle.
Ak chcete získať viac informácií o rozptyle svetla, prečítajte si tieto články:
rozptýlenie svetla hranolmi
Otázky a odpovede: Rozptyl svetla
Zaznamenali sme tiež epizódu Obsadenia astronómie o Hubbleovom vesmírnom teleskopu. Počúvajte tu, epizóda 88: Hubbleov vesmírny teleskop.
zdroj:
http://en.wikipedia.org/wiki/Refractive_index
http://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_%28optics%29
http://www.physicsclassroom.com/class/refrn/u14l4a.cfm
http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=415.0
http://www.school-for-champions.com/science/light_dispersion.htm
