Co nazywa się rozproszeniem światła
Zjawisko to odkrył w 1672 r. Izaak Newton. Do tego czasu ludzie nie potrafili wyjaśnić, dlaczego kolory są ułożone w określonej kolejności podczas załamania. Rozproszenie światła kiedyś pomogło udowodnić jego falowy charakter, ale aby lepiej zrozumieć problem, trzeba zrozumieć wszystkie aspekty.
Definicja
Zjawisko dyspersji światła (lub rozkładu) wynika z faktu, że współczynnik załamania światła zależy bezpośrednio od długości fali. Newton jako pierwszy odkrył dyspersję, ale większość podstaw teoretycznych została opracowana przez naukowców w późniejszym okresie.
Dzięki rozproszeniu udało się udowodnić, że białe światło składa się z wielu elementów. Mówiąc prościej, bezbarwny promień słońca, przechodząc przez przezroczyste substancje (kryształ, woda, szkło itp.) rozkłada się na kolory tęczy, z której się składa.
W wyniku przechodzenia światła z jednej substancji w drugą zmienia kierunek ruchu, co nazywamy załamaniem.Kolor biały zawiera całą gamę kolorów, ale nie jest zauważalny, dopóki nie zostanie poddany rozproszeniu. Każdy z kolorów kompozytowych ma inną długość fali, więc kąt załamania jest inny.
Tak poza tym! Długość fali każdego z kolorów widma jest stała, dlatego podczas przechodzenia przez przezroczystą substancję odcienie zawsze układają się w tej samej kolejności.
Historia odkrycia i wnioski Newtona
Historia mówi, że naukowiec po raz pierwszy zauważył, że krawędzie obrazu w obiektywie są zabarwione w okresie, gdy ulepszał konstrukcję teleskopów. Bardzo go to zainteresowało i postanowił ujawnić naturę wyglądu kolorowych opasek.
W tym czasie w Wielkiej Brytanii panowała epidemia dżumy, więc Newton postanowił wyjechać do swojej wioski Woolsthorpe, aby ograniczyć krąg społeczny. A jednocześnie przeprowadzać eksperymenty, aby dowiedzieć się, skąd pochodzą różne odcienie. W tym celu uchwycił kilka szklanych pryzmatów.
W okresie badań przeprowadził wiele eksperymentów, z których część jest nadal wykonywana w niezmienionej formie. Główny wyglądał tak: naukowiec zrobił mały otwór w migawce ciemnego pokoju i umieścił szklany pryzmat na ścieżce wiązki światła. W efekcie uzyskano odbicie w postaci kolorowych pasków na przeciwległej ścianie.
Newton wyróżnił z odbicia kolor czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, cyjan, indygo i fiolet. To znaczy widmo w swojej klasycznej koncepcji. Ale jeśli przyjrzysz się bardziej szczegółowo i podkreślisz gamę nowoczesnych urządzeń, otrzymasz trzy główne strefy: czerwoną, żółto-zieloną i niebiesko-fioletową.Reszta zajmuje niewielkie przestrzenie między nimi.
Gdzie się znajduje
Dyspersję można zaobserwować znacznie częściej, niż się wydaje na pierwszy rzut oka. Musisz tylko zwrócić uwagę:
- Tęcza jest najbardziej znanym przykładem dyspersji. Światło załamuje się w kropelkach wody, tworząc tęczę, którą eksperci nazywają pierwotną. Ale czasami światło załamuje się dwukrotnie i pojawia się rzadkie zjawisko naturalne - podwójna tęcza. W tym przypadku wewnątrz łuk jest jaśniejszy i ma standardową kolejność kolorów, a na zewnątrz jest rozmazany, a odcienie idą w odwrotnej kolejności.
- zachody słońca, który może być czerwony, pomarańczowy, a nawet wielokolorowy. W tym przypadku obiektem załamującym promienie jest atmosfera ziemska. Ze względu na to, że powietrze składa się z pewnej mieszaniny gazów, efekt jest różny i może być różny.
- Jeśli przyjrzysz się uważnie dno akwarium lub duży zbiornik wodny z czystą przezroczystą wodą można wyraźnie odróżnić opalizujące refleksy. Wynika to z faktu, że zakres promieniowania słonecznego, na skutek dyfuzji, rozkłada się na całe spektrum kolorów.
- Klejnoty z szlifem jubilerskim również błyszczą. Jeśli delikatnie je obrócisz, zobaczysz, jak każda twarz nadaje inny odcień. Zjawisko to jest widoczne w przypadku diamentów, kryształów, cyrkonii, a nawet szkła o dobrej jakości cięcia.
- szklane pryzmaty i wszelkie inne przezroczyste elementy, gdy przechodzi przez nie światło, również dają efekt. Zwłaszcza jeśli jest różnica w oświetleniu.
Aby pokazać dzieciom zjawisko dyspersji można wykorzystać zwykłe bańki mydlane.Roztwór mydlany należy wlać do pojemnika, a następnie opuścić każdą ramkę wykonaną z drutu o odpowiedniej wielkości. Po ekstrakcji można zaobserwować opalizujące przelewy.
Rozkład światła na widmo jest łatwy do wykonania za pomocą latarki w smartfonie. W takim przypadku potrzebny będzie szklany pryzmat i kartka białego papieru. Pryzmat należy postawić na stole w ciemnym pomieszczeniu, z jednej strony skierować na niego snop światła, az drugiej położyć kartkę, na której pojawią się kolorowe paski. Takie proste doświadczenie jest bardzo popularne wśród dzieci.
Jak oko rozróżnia kolory
Wzrok człowieka jest bardzo złożonym systemem zdolnym do rozróżnienia części widma elektromagnetycznego. Ludzkie oko rozróżnia długości fal od 390 do 700 nm. Promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie widzialnym nazywamy światłem widzialnym lub po prostu światłem.
Kolory są rozróżniane przez pręciki i czopki w siatkówce. Pierwszy typ ma wysoką czułość, ale jest w stanie odróżnić tylko natężenie światła. Drugi z nich dobrze rozróżnia kolory, ale najlepiej sprawdza się w jasnym świetle.
Jednocześnie komórki czopków dzielą się na trzy typy, w zależności od tego, na jakie fale są bardziej wrażliwe - krótkie, średnie lub długie. Dzięki połączeniu sygnałów pochodzących ze wszystkich rodzajów czopków wzrok może rozróżnić zakres dostępnych dla niego kolorów.
Każdy typ komórki w oku może odbierać nie jeden kolor, ale różne odcienie w szerokim zakresie długości fal. Dlatego wizja pozwala wydobyć najdrobniejsze szczegóły i zobaczyć całą różnorodność otaczającego świata.
Rozproszenie światła w pewnym momencie pokazało, że biel jest kombinacją widma.Ale możesz to zobaczyć dopiero po odbiciu przez określone powierzchnie i materiały.