) Svjetlo (frekventna disperzija), ili, ista, ovisnost fazne stope svjetlosti u tvari iz frekvencije (ili talasne dužine). Eksperimentalno je otvoren Newton oko 1672. godine, iako je teoretski prilično dobro objašnjeno znatno kasnije.

Prostorna disperzija je ovisnost dielektrične konstante medija iz vektora vala. Ova ovisnost uzrokuje niz pojava, nazvanih prostorijalnim polarizacijskim efektima.

Enciklopedijski Youtube.

1 / 3

Disperzija i spektar svjetla

Svijetlo disperzije i boje

Rasprostranjenost svjetlosti. Boje tel.

Titlovi

Nekretnine i manifestacije

Jedan od najviših primjera disperzije je raspadanje bijelog svjetla kada prođe kroz prizmu (Newtonovo iskustvo). Suština disperzijskog fenomena je razlika u fazi brzine širenja svjetlosnih greda s različitim talasnim duljinama u prozirnom supstanci - optički medij (dok u vakuumu je brzina svjetlosti uvijek ista, bez obzira na valnu dužinu i zato boje ). Obično je manja dužina svjetlosnog vala, veća je indeks refrakcije srednjeg za njega i manje fazne brzine vala u mediju:

• u svjetlu crvene, fazna distribucija u medijuma je maksimalna, a stupanj refrakcije je minimalan,
• u svjetlu ljubičice boju, fazna stopa raspodjele u medijuma je minimalna, a stupanj refrakcije je maksimum.

Međutim, u nekim supstancama (na primjer, u paru) opaže se anomalni disperzijski efekt, u kojem plave zrake refrakteriraju manje od crvene, a druge zrake apsorbiraju tvar i promatranje elude. Govore je strože, anomalozna disperzija je rasprostranjena, na primjer, uočena je u gotovo svim plinovima na frekvencijama u blizini apsorpcijskih linija, međutim, u paru joda, prilično je zgodno za promatranje u optičkom rasponu, gdje su vrlo mnogo apsorpcionog svjetla.

Disperzija svjetlosti je prvi put dozvoljena, prilično je uvjerljivo pokazati kompozitnu prirodu bijelog svjetla.

Augusten Cauchi predložio je empirijsku formulu za aproksimaciju ovisnosti indeksa refrakcija iz talasne dužine:

N \u003d A + B / λ 2 + C / λ 4 (\\ DisplayStyle n \u003d A + B / \\ Lambda ^ (2) + C / \\ Lambda ^ (4)),

gde λ (\\ displaystyle \\ lambda) - talasna dužina u vakuumu; sVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR:, b., c. - Trajno, čije vrijednosti za svaki materijal moraju biti definirane u iskustvu. U većini slučajeva može se ograničiti na dva prva člana CAUCHY formule. Nakon toga, drugi tačniji, ali u isto vrijeme su predložene složenije, približavanje formulama.

Lekcija zadataka:

• Edukativni:
  • uvesti koncepte spektra, disperziju svjetlosti;
  • upoznajte studente s poviješću otvaranja ovog fenomena.
  • vizualno pokažite razgradnju procesa uskim svjetlosnim snopom u komponente različitih nijansi boja.
  • da biste identificirali razlike u tim elementima greda svjetlosti.
  • nastavite sa formiranjem znanstvenog svjetskog pregleda studenata.
• Razvijanje:
  • razvoj pažnje, oblikovanog i logičkog razmišljanja, memorije prilikom proučavanja ove teme.
  • stimuliranje kognitivne motivacije studenata.
  • razvoj kritičkog razmišljanja.
• Edukativni:
  • odgoj zanimanje za temu;
  • educiranje osjećaja prekrasne, ljepote okolnog svijeta.

Vrsta lekcije:lekcija učenje i primarna konsolidacija novih znanja.

Načini nastave:razgovor, priča, objašnjenje, eksperiment. (Razvoj informacija)

Zahtjevi za osnovni nivo obuke:moći opisati i objasniti fenomen disperzije.

Oprema i materijali:kompjuter, kolor kartice, ravne fotografije paralelne ploče

Plan lekcije:

	Položaka lekcija	Vrijeme, min.	Uzima i metode
1.	Bojanje	5 min. (Prije lekcije, na promjeni)	Odaberite karticu u boji koja odgovara raspoloženju, svakog učenika prije lekcije na promjeni.
2.	Motivacija	2 minute.	Učiteljska priča
3.	Orgmoment	3 min.	Čitajući stih student
4.	Proučavanje novog materijala	19 min.	Učiteljska priča. Demonstracija eksperimenata. Razgovor o pitanjima. Zapisi u bilježnicama.
5.	Popravljati Nencteight	12 min.	Nastavnik konsultacija. Promatranje. Odgovori učenika. Kompilacija sinakivanja
6.	Rezimiranje. Bojanje	3 min.	Generalizacija studiranog materijala. Izbor kolektivne kartice, raspoloženje, svaki studenti na kraju lekcije
7.	Zadaća	1 min.	Snimanje na ploči. Komentar učitelja.

Prije početka lekcije, za promjenu dijagnostike klase "klase". Svaki student ulazi u klasu, odabire karticu s određenom bojom koja odgovara njegovom raspoloženju, sastavlja se boja "klase" u početku lekcije.

• Žuta boja - dobro
• Narandža - vrlo dobro
• Crveno - radosno
• Zelena - mirna
• Plava - tužna
• Smeđa - anksiozan
• Crna - loša
• Bijelo - ravnodušan

Epigraf do lekcije:

U prirodi je nemoguće biti pobunjeno neurednim i na pola puta, uvijek je lijepo.

R. Emerson (američki filozof Xix stoljeće)

Tokom nastave

1. Motivacija

Sunlight je oduvijek bio i ostaje za osobu simbol radosti, vječne mladosti, sve najbolje, najbolje što bi moglo biti u životu:

"Neka uvijek bude sunce.
Neka bude uvijek nebo ... ", -

Takve su riječi u čuvenoj pjesmi autora riječi - Lev Oshanin.
Čak i fizičar. Navid koji se bave činjenicama, s tačnom registracijom pojava, ponekad je doživjela osjećaj nespretnosti, rekavši da je svjetlost elektromagnetski valovi određene talasne dužine i ništa više.
Dužina svjetlosnog vala je vrlo mala. Zamislite malu srednjeg mora, što bi toliko povećalo da je uzeo jedan čitav Atlantski okean - iz Amerike u Lisabon u Evropi. Dužina svjetlosnog vala s istim povećanjem samo je lagano premašila širinu stranice za knjige.
Pitanje:
- Odakle dolaze ovi elektromagnetski talasi?
Odgovoriti:
- Izvor njih je sunce.
Zajedno sa vidljivim zračenjem, sunce nam šalje termičko zračenje, infracrveno i ultraljubičasto. Visoka temperatura Sunca glavni je razlog za rođenje ovih elektromagnetskih valova.

2. orgmoment

Formulacija tema i svrhe predavanja.

Tema naše lekcije je "disperzija svjetlosti". Danas nam treba:

• Uvesti koncept "spektra", "lagane disperzije";
• Identificirajte karakteristike ovog fenomena - disperzije svjetlosti;
• Upoznajte se sa istorijom otvaranja ovog pojava.

Aktivacija mentalnih aktivnosti:

Student čita pjesmu

Sun Miris

Sunce miris? Kakve gluposti!
Ne, ne gluposti.
U suncu zvuči i snovi,
Mirisi i cvijeće,
Svi su se spojili u svjesni hor,
Sav lupkani u jedan obrazac.
Sunce miriše na biljke,
Fresh Kupavami
Buđenje u proljeće
I Smolito Pine,
Slavo svjetla
Kamionište pijane
Šta je pobjeda cvjetanja
U akutnom mirisu zemlje.
Sunce sija sa kamenjem
Zeleni listovi,
Disati izvana ptica ptica
Diše se smijehom mladih.
Dakle, Molvi na sve zaslepljenice:
Hoćeš li!
Ne vidite rajske kapije za vas
Na suncu postoji miris,
Slatko samo nama
Vidljive ptice i cvijeće!
A. Balmont

3. Proučavanje novog materijala

Malo istorije

Govoreći o tim idejama, trebali biste započeti sa teorijom boja Aristotel (IV vijeka prije nove ere). Aristotel je tvrdio da je razlika u boji određena razlikama u količini tame, "miješana" do solarne (bijele) svjetlosti. Ljubičasta boja, prema Aristotelu, javlja se s najvećim dodatkom tame do svjetla, a crveno - s najmanjim. Dakle, boje duge su složene boje, a glavna svjetlost je glavna. Zanimljivo je da se pojava staklenih prizmi i prvi eksperimenti o promatranju raspadanja svjetlosti od strane prizmi nisu stvorili sumnje u ispravnost aristooznog teorije boja. I kola, i Marzi su ostali sljedbenici ove teorije. To se ne smije iznenaditi, jer na prvi pogled razgradnja svjetla sa prizmima na različitim bojama naizgled potvrdila ideje o pojavljivanju boje kao rezultat miješanja svjetlosti i tame. Rainbow se pojavljuje samo na prijelazu iz sjene na osvijetljene, odnosno na granici mračne i bijele svjetlosti. Od činjenice da je ljubičasti snop prolazi u prizmu najveći put u odnosu na druge zrake boja, nije moguće zaključiti da se ljubičasta boja pojavljuje s najvećim gubitkom bijelog svjetla prilikom prolaska kroz prizmu. Drugim riječima, najveće prigušivanje tame na bijelo svjetlo javlja se na najvećem putu. Lažnost takvih zaključaka nije bila teško dokazati, stavljajući odgovarajuće eksperimente s istim prizmima. Međutim, niko nije učinio prije Newtona.

Sunčeva svjetlost ima puno tajna. Jedan od njih - phenomen disperzije. Prvi od njega otkrio je sjajnog engleskog fizika Isaac Newton 1666. godinePoboljšanjem teleskopa.

Disperzija svjetlosti (Svjetlo raspadanje) je fenomen zbog ovisnosti apsolutnog indeksa refrakcije tvari iz frekvencije (ili talasne dužine) svjetlosti (frekvencijsko disperzija) ili istoj, ovisnosti o fazi svjetlosti u tvari iz talasna dužina (ili frekvencija).

Eksperimentalno disperzija svjetlosti otvorila je I. Newton oko 1672. godine, mada teoretski prilično dobro objašnjeno kasnije.
Jedan od najviših primjera disperzije je raspadanje bijelog svjetla kada prođe kroz prizmu (Newtonovo iskustvo). Suština disperzijskog fenomena je nejednaka brzina širenja svjetlosnih greda s različitim talasnim duljinama u prozirnom supstanci - optički medij (dok je u vakuuu brzinu svjetlosti uvijek isti, bez obzira na valnu dužinu i zato boje). Obično je veća frekvencija vala, veća indeks refrakcije srednje i manje brzine svjetlosti u njemu:

• crvena boja je maksimalna brzina u medijumu i minimalnom stepenu refrakcije,
• ljubičasta boja ima minimalnu brzinu svjetlosti u medijumu i maksimalnom stepenu refrakcije.

Disperzija svjetlosti je prvi put dozvoljena, prilično je uvjerljivo pokazati kompozitnu prirodu bijelog svjetla.

Bijela svjetlost se raspada na spektrom i kao rezultat prolaska difraktivne mreže ili razmišljanja iz njega (to nije povezano s disperzijskim fenomenom, već se objašnjava po difrakciji prirode).

Difrakcija i prizmatična spektra su nešto drugačiji: prizmatični spektar se komprimira u crvenom dijelu i ispruži se u ljubičastoj boji i nalazi se u silaznom redoslijedu talasne dužine: od crvene do ljubičaste; Normalni (difrakcijski) spektar je ujednačen u svim područjima i nalazi se u uzlaznom redoslijedu talasnih duljina: od ljubičice do crvene.

Znajući da bijelo svjetlo ima složenu strukturu, možete objasniti nevjerojatna raznolikost boja u prirodi. Ako subjekt, poput lista papira, odražava sve zrake koje padaju na njemu različitih boja, tada će izgledati bijelo. Pokrivajući papir slojem crvene boje, ne stvaramo svjetlost nove boje, ali odgodimo neki dio postojećeg na listu. Sada će se evidentirati samo crveni zraci, ostalo će apsorbirati sloj boje. Trava i listovi drveća izgledaju nam zeleno zbog svih sunčanih zraka koje padaju na njih, oni odražavaju samo zelenu, upijajući ostatak. Ako pogledate travu kroz crveno staklo, prenoseći samo crvene zrake, činit će se gotovo crnim.

Disperzijski fenomen otvorio je Newton prvi korak ka razumijevanju prirode boje. Dubina razumijevanja disperzije stigla je nakon ovisnosti o boji na frekvenciji (ili dužini) svjetlosnog vala.

Thomas Jung (1773-1829) 1802. prve izmjerene talasne dužine različitih boja.

Nakon otkrivanja raspršivanja svjetlosti, glavna vrijednost koja određuje boju svjetla postala je talasna dužina. Glavni prijemnik u boji - retina oko.

Boja- Postoji osjećaj koji se javlja u mzešnom školjku oka kada je uzbuđen svjetlosnim valom određene dužine. Poznavanje talasne dužine emitirane svjetlosti i uvjete za njegovu distribuciju, možete manirati s visokim stupnjem tačnosti za reći koja će boja vidjeti oko.

Možda je da mrežni mrežnici ne doživljava jednu glavnu boju ili ne odgovara u potpunosti, onda ta osoba ima kršenje boje. Takav nedostatak vizije se zove daltonizam.

Dobra boja je vrlo važna za niz profesija: mornari, piloti, željeznički radnici, hirurzi, umjetnici. Napravio posebne uređaje - anomaloskopiza proučavanje kršenja vida u boji.

Disperzija objašnjava činjenicu pojave duge nakon kiše (preciznije činjenica da je duga višebojna, a ne bijela).
Prvo pokušaj objašnjenja radugu Kao prirodni fenomen prirode napravljen je 1611. godine nadbiskup Antonio Domis.

1637 godine - Naučno objašnjenje duge po prvi put dalo je René Descartes. Objasnio je dugu na osnovu zakona refrakcije i odraz sunčeve svetlosti u kapi za kišu. Fenomen disperzije još nije bio otvoren, pa je duga Descartes bila bijela.

30 godina kasnije Isaac Newton upotpunio je teoriju Descartes-a, objasnio je kako su zraci boja refromni u kapi kiše.

"Dekarti visilo dugu na pravom mjestu na nebu, a Newton ga je procvjetao svim bojama Colt" "

Američki naučnik A. Frazer

Duga - Ovo je optički fenomen povezan sa refrakcijom lakih zraka na brojnim kapljicama kiše. Međutim, ne znaju svi kako je refrakcija svjetlosti na kapljice kiše dovodi do pojave divovskog višebojnog luka na nebu. Stoga je korisno zadržati na fizičkom obrazloženju ovog spektakularnog optičkog pojava.

Rainbow oči pažljiv posmatrač. Prije svega, duga se može primijetiti samo nasuprot suncu. Ako se dobijete licem u dugu, tada će sunce biti straga. Rainbow se javlja kada sunce osvijetli vene kiše. Dok kiša sepsi, a zatim zaustavlja, duga izblijedjela i postepeno nestaje. Boje su promatrane u dugini alternativno u istom nizu kao u spektru dobivenoj prolazeći snop sunčevih zraka kroz prizmu. U ovom slučaju, unutarnje (suočavanje sa površinom zemlje) ekstremna regija duge oslikana je u ljubičastoj boji, a vanjsko ekstremno područje je u crvenoj boji. Često preko glavne duge, događa se još jedna (sekundarna) duga - šire i zamućene. Boje u sekundarnoj dugini alternativno u obrnutom redoslijedu: od crvenog (ekstremnog unutarnjeg područja luka) do ljubičaste (ekstremne vanjske regije).

Za posmatrača koji se nalazi na relativno glatkoj površini zemlje, duga se pojavljuje pod uvjetom da kutna visina sunca iznad horizonta ne prelazi oko 42 °. Smanjenje sunca, veća ugažna visina samita duge i one, dakle, promatrani dio duge. Sekundarna duga može se primijetiti ako je visina sunca iznad horizonta ne prelazi oko 52.

Duga se može smatrati džinovskim kotačem, koji je i na osovini, do imaginarne ravne linije koja prolazi kroz sunce i posmatrač.

Disperzija je uzrok kromatskih aberacija - jedna od aberacije optičkih sistema, uključujući fotografske i video objektive.

Raspored svjetlosti u prirodi i umjetnosti

• Zbog disperzije možete promatrati različite boje svjetlosti.
• Rainbow, čije su boje zbog disperzije, jedna je od ključnih slika kulture i umjetnosti.
• Zbog disperzije svjetlosti, možete promatrati boju "Light Game" na ivicama dijamanta i drugih prozirnih lica ili materijala.
• U jednom ili drugom stepenu, efekti duge se nalaze prilično često kada lampica prođe kroz gotovo sve prozirne stavke. U umjetnosti mogu posebno intenzivirati, naglasiti.
• Razgradnja svjetla u spektru (zbog disperzije) tijekom refrakcije u prizmu prilično je uobičajena tema u vizuelnom čl. Na primjer, na naslovnici albuma tamna strana Mjesec Pink Floyd grupa prikazala je refrakciju svjetlosti u prizmu raspadanjem u spektru.

Otkriće disperzije bilo je vrlo značajno u historiji nauke. Na nadgrobnom spomeniku Naučnika postoji natpis: "Sir Isaac Newton se ovdje odmara, plemić, koji je prvi s bakljem matematike objasnio kretanje planeta, putanje kometa i dolaska okeani.

Istražio je razliku u svjetlosnim zrakama i različitim svojstvima boja koje su se prethodno sumnjale. ... neka se smrtnici raduju da postoji takav ukras ljudske rase. "

4. Pričvršćivanje

• Odgovorite na pitanja na temu koja se proučava.
• Rubric "Misli ..."
• Pitanje: Zašto je Raduga krug?
• Kompilacija "Synnievina" na temi "disperzija"

5. Zminju lekciju

Na kraju lekcije ponovo se dijagnosticira bojanje "klase". Da biste saznali ono što je raspoloženje na kraju lekcije, na osnovu kojih se sacrta dijagram "Tricer" Tricer "i rezultat se uspoređuje, koje je raspoloženje bilo u učenicima na početku lekcije i na kraju .

6. Domaći zadatak:§66

Literatura:

1. Myakyshev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Fizika: udžbenik za srednju srednju školu. - M.: Obrazovanje, 2006.
2. Rymkevich A.P. Prikupljanje zadataka u fizici za 9-11 srednjoškolske nastave. - M.: Obrazovanje, 2006.
3. Prestonatia u fizici: Tutorial za studente 8-10 srednjih škola / ed. B.I. Spassky. - M.: Prosvetljenje, 1987.
4. Časopis "Fizika u školi" br. 1/1998

Nakon grmljavine i kiše, kad sunce traži sunce, često opažamo vrlo lijep fenomen na nebu - duga.

Sastoji se od raznobojnih lukova. Štaviše, boje će se uvijek naizmjeniti u određenom nizu: crvena, narandžasta, žuta, zelena, plava, plava, ljubičasta. Ispada da se uobičajene sunčeve svjetlosti razgrađuje na takvim bojama.

Šta je disperzija svjetlosti

Razgradnja bijelog svjetla na bojama zvani lagana disperzija .

Da se upoznamo sa ovim fenomenom, oni će imati jednostavno iskustvo. Poslat ćemo uski bijeli snop na prozirnim kontnim naočalama prizma smještena u mračnoj sobi. Prolazi kroz rubu prizmi, snop će se voljeti dva puta i odbiti. Pored toga, za prizmu umjesto jednog bijelog snopa, vidjet ćemo sedam više boja, obojenih u istim bojama kao i duge, zrake koje se nalaze u istom nizu. I pokaže se da je violetska greda bila jača od svega, a najmanje crvena. Odnosno, refraktivni kut ovisi o boji snopa.

Ako na putu spektra u boji, stavite drugu prizmu, rotiranom 180 ° u odnosu na prvo, a zatim prolazi kroz njega, svi zrači boja će se ponovo okupiti u bijelu svjetlost.

Iskustvo s prolaskom bijele svjetlosti kroz prizmu bio je prvi potrošeni Isaac Newton. Objasnio je da je boja vlastitim vlasništvom svjetlosti.

Iz njegovog iskustva, Nyuton je napravio 2 rezultata:

1. Bijela svjetlost ima složenu strukturu. Sastoji se od protoka čestica različite boje.
2. Sve ove čestice se kreću po različitim brzinama, tako da su zrake različite boje i regrutaju u različit ugao. Najveća brzina u česticama crvene. Refraktura je kroz prizmu manju od svih ostalih boja. Što je brzina manja, veća je indeks refrakcija.

Bio je to Newton koji je podijelio boju na 7 boja, jer je vjerovao da postoji veza između boja i muzičkih nota, koji su i 7, sedam dana u sedmici i sedam objekata solarnog sustava (samo 7 Planete su bile poznate za vrijeme Newtona: Merkur, Venera, Zemlje, Mjesec, Mars, Saturn, Jupiter), sedam čuda svjetla. TRUE, u Newtonovom spektrom plavu je zvao Indigo.

Da biste olakšali prikaz niza boja u spektru, dovoljno je zapamtiti frazu u kojoj se velika slova poklapaju sa prvim slovima imena boja: "Svaki lovac želi znati gdje faza sjedi gdje faza sjedi."

U opštem smislu, spektar u fizici naziva se distribucija vrijednosti fizičke količine (energije, mase ili frekvencije).

Spektar vidljivog zračenja

Svjetlost koja predstavlja valove iste dužine i odgovarajućoj boji naziva se jednoj boji jednobojan . Bijelo svjetlo je skup elektromagnetskih talasa različitih duljina. Stoga je to polihromatski .

Zašto se bijelo svjetlo razdvaja na drugim bojama, prolazeći kroz prizmu? Razlog je što svaka boja uključena u bijelu svjetlost ima svoju dužinu svjetlosnog vala i distribuira se u prozirnom optičkom mediju sa svojom fazom brzine osim važnih brzina drugih boja. U crvenoj boji, ta je brzina maksimalna u mediju, a ljubičasta je minimalna. Uzgred, ove su brzine različite samo u optičkom okruženju. U vakuumu, brzina zraka različite boje ostaje stalna i jednaka brzina svjetlosti.

Zrake različitih boja (različite talasne dužine) imaju različite refrakcijske indekse, tako da različito odbijaju različito tokom prelaska iz jednog srednjeg u drugi. Ovisno o indeksu refrakcije svjetla iz talasne dužine, suština disperzije svjetlosti je suština raspršivanja svjetlosti. Iz tog razloga se pojavljuje spektar.

Omjer brzine svjetlosti u vakuumu do njegove brzine naziva se u ovom medijumuapsolutni indeks refrakcija srednji.

n \u003d c / v ,

gde od - brzina svjetlosti; v. - Brzina svetlosti u optičkom okruženju.

Poznavanje talasne dužine, možete izračunati indeks refrakcija srednjeg za svaku boju vidljive spektra.

Dakle, bijela svjetlost se raspada u različite boje, jer svaka boja ima vlastiti indeks refrakcija.

Disperzija objašnjava izgled duge. Sferične kapljice vode, uzvlačenje u atmosferi, odražavaju, a zatim odražavaju sunčevu svjetlost sa svoje unutarnje površine. Kao rezultat toga, raspada se u spektar i vidimo raznobojni sjaj. Lice dijamanta "Igra" sa cvijećem i zbog disperzije.

Zove se boje u spektru spektralne boje . Ali spektar ne sadrži sve boje koje opažaju ljudski mozak. Na primjer, u njemu nema ružičaste boje. Ispada se prilikom miješanja drugih boja.

Spektar ne postoji s oštrom granicom između boja. Sve boje glatko idu jedno u drugo.

Valne duljine koje odgovaraju svakoj boji odredio je jedan od tvorca teorije talasa svjetlosti engleskog fizičara, mehaničara, ljekara, astronoma i istoistokim Thomasom Jung-om.

Svjetlost i boja

Složena struktura bijelog svjetla objašnjava raznolikost boja na svijetu oko nas. Zbog činjenice da se svjetlosne zrake različite boje razlikuju od predmeta ili ih apsorbiraju, svijet vidimo s bojom.

Sjećate se izraza: "Sve mačke noću su sive"? Ali to je istina. U mraku je boja nemoguće razlikovati. Tamo gde nema svetlosti, svi su predmeti činili crnim. Ali vrijedi samo slanje zrake svjetlosti na mačku, jer odmah stiče boju.

Boja objekta je boja reflektirane spektrom vala. Bijeli predmeti odražavaju sve boje, pa ih vidimo bijelo. Crno, naprotiv, sve boje apsorbiraju i ne odražavaju ništa. Trava koju vidimo zelenu, jer sa sunčevom svjetlošću odražava zelenu boju, a sve ostalo apsorbuju. Banana žuta, jer odražava žutu boju itd.

(ili talasne dužine) svjetlosti (frekventno disperzija), ili, isto, ovisnost fazne brzine svjetlosti u tvari sa talasne dužine (ili frekvencije). Eksperimentalno je otvoren Newton oko 1672. godine, iako je teoretski prilično dobro objašnjeno znatno kasnije.

• Prostorna disperzija je ovisnost dielektrične konstante medija iz vektora vala. Ova ovisnost uzrokuje niz pojava, nazvanih prostorijalnim polarizacijskim efektima.

Jedan od najviših primjera disperzije je raspadanje bijelog svjetla kada prođe kroz prizmu (Newtonovo iskustvo). Suština disperzijskog fenomena je nejednaka brzina širenja svjetlosnih greda s različitim talasnim duljinama u prozirnom supstanci - optički medij (dok je u vakuuu brzinu svjetlosti uvijek isti, bez obzira na valnu dužinu i zato boje). Obično je veća frekvencija vala, veća indeks refrakcije srednje i manje brzine svjetlosti u njemu:

• crvena boja je maksimalna brzina u medijumu i minimalnom stepenu refrakcije,
• ljubičasta boja ima minimalnu brzinu svjetlosti u medijumu i maksimalnom stepenu refrakcije.

Međutim, u nekim supstancama (na primjer u parhog joda) postoji efekat anomalne disperzije u kojoj su plavi zraci refrakcionirani manji od crvene boje, a druge zrake apsorbiraju tvar i pobjeći od promatranja. Govoreći, anomala disperzija je rasprostranjena, na primjer, uočena je u gotovo svim plinovima na frekvencijama u blizini apsorpcijskih linija, međutim, pare joda prilično je zgodno za promatranje u optičkom rasponu, gdje su jako apsorbirajuću svjetlost .

Disperzija svjetlosti je prvi put dozvoljena, prilično je uvjerljivo pokazati kompozitnu prirodu bijelog svjetla.

• Bijela svjetlost se raspada na spektrom i kao rezultat prolaska difraktivne mreže ili razmišljanja iz njega (to nije povezano s disperzijskim fenomenom, već se objašnjava po difrakciji prirode). Difrakcija i prizmatična spektra su nešto drugačiji: prizmatični spektar se komprimira u crvenom dijelu i ispruži se u ljubičastoj boji i nalazi se u silaznom redoslijedu talasne dužine: od crvenog do ljubičaste; Normalni (difrakcijski) spektar je ujednačen u svim područjima i nalazi se u uzlaznom redoslijedu talasnih duljina: od ljubičice do crvene.

Analogno sa disperzijom svjetla, disperzija se naziva i slične pojave ovisnosti valova bilo koje druge prirode iz talasne dužine (ili frekvencije). Iz tog razloga, na primjer, izraz disperzijski zakon koji se koristi kao naziv kvantitativnog odnosa koji veže frekvenciju i valni broj primjenjuje se ne samo na elektromagnetski val, već u bilo koji valni proces.

Disperzija objašnjava činjenicu pojave duge nakon kiše (preciznije činjenica da je duga višebojna, a ne bijela).

Disperzija je uzrok kromatskih aberacija - jedna od aberacije optičkih sistema, uključujući fotografske i video objektive.

Cauchi je došao na formulu koja izražava ovisnost indeksa refrakcije srednjeg od talasne dužine:

…,

Raspored svjetlosti u prirodi i umjetnosti

Zbog disperzije možete promatrati različite boje.

• Rainbow, čije su boje zbog disperzije, jedna je od ključnih slika kulture i umjetnosti.
• Zbog disperzije svjetlosti možete promatrati boju "Igra svjetla" na rubovima dijamanta i drugih prozirnih objekata ili materijala.
• U jednom ili drugom stepenu, efekti duge se nalaze prilično često kada lampica prođe kroz gotovo sve prozirne stavke. U umjetnosti mogu posebno intenzivirati, naglasiti.
• Razgradnja svjetla u spektru (zbog disperzije) tijekom refrakcije u prizmu prilično je uobičajena tema u vizuelnom čl. Na primjer, na naslovnici albuma tamna strana Mjesec Pink Floyd grupa prikazala je refrakciju svjetlosti u prizmu raspadanjem u spektru.

vidjeti i

Literatura

• Yashtold-Goars V. A. Fotografiranje i obrada. Uklanjanje, formula, pojmovi, recepti. - Ed. Četvrti, Sokr. - M.: Art, 1977.

Linkove

Wikimedia Fondacija. 2010.

Gledajte šta je "disperzija svjetlosti" u drugim rječnicima:

Ovisnost indeksa refrakcija n u WA sa frekvencije n (talasna dužina l) svjetlosti ili ovisnosti fazne brzine lakih valova iz njihove frekvencije. Korolić D. S. Dekompozicija u spektru snopa bijelog svjetla kada prođe kroz prizmu (vidi Spectra ... ... Fizička enciklopedija

disperzija svjetlosti - pojave zbog ovisnosti brzine širenja svjetlosti iz frekvencije svjetlosnih oscilacija. [Kolekcija preporučenih uvjeti. Izdanje 79. Fizička optika. Akademija nauka SSSR-a. Odbor naučne tehničke terminologije. 1970] Teme ... ... ... Katalog tehničkih prevoditelja

disperzija svjetlosti - Šviesos Skaida States t Sritis radiolektronika Atitikmenys: Angl. Disperzija svjetlosti Vok. Lichtdispersion, f; Zerteilung des Lichtes, F Rus. Rasprostranjenost svjetlosti, f Pranc. Disperzija de la lumière, f ... Radiolektornikos Terminų žodynas.

disperzija svjetlosti - Šviesos disperzija States t Sritis fizika atitikmenys: Angl. Disperzija svjetlosti Vok. Lichtdispersion, f; Zerlegung des Lichtes, F Rus. Rasprostranjenost svjetlosti, f Pranc. Disperzija de la lumière, f ... fizikos terminų žodyas

Ovisnost od refrakcijskog indeksa N tvari sa frekvencije ν (talasna dužina λ) svjetlosne ili fazne ovisnosti (vidi fazu brzinu) lakih valova iz frekvencije. Korolić D. S. Dekompozicija u spektru snopa bijelog svjetla prilikom prolaska ... ... Sjajna sovjetska enciklopedija

Ovisnost indeksa refrakcije P u VA-u sa frekvencije svjetla V. U regionu Frekvencije svjetlosti, za Ryy u prozirnom, P Povećajte se sa povećanjem V Normal D. sa. U regionu Frekvencije koje odgovaraju trakama intenzivne apsorpcije svjetlosti u vom, tuširaju se sa ... ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

Ovisnost apsolutnog indeksa refrakcije tvari sa talasne dužine svjetla ... Astronomski rječnik

Da biste poboljšali ovaj članak, po mogućnosti?: Dodajte ilustraciju. Pronađite i dogovorite u obliku fusnota veza do autoritativnih izvora koji potvrđuju napisano. Gurnite karticu predloška koja stvori ... Wikipedia

Zavisnost fazne stope harmoničnih valova u mediju iz frekvencije njihovih oscilacija. Zapažaće se disperzija talasa za valove bilo koje prirode. Prisutnost raspršivanja talasa dovodi do izobličenja signalnog obrasca (npr. Puls zvuka) kada se distribuira u srednjem ... Veliki enciklopedski rječnik

3. Kombinirane fluktuacije u LC sklopu. Besplatne oscilacije. Diferencijalna jednadžba izblijedjelih oscilacija i njenog rješenja.

4. Prisilne električne oscilacije. Diferencijalna jednadžba prisilnih oscilacija i njenog rješenja.

5. Rezonanca stresa i trenutna rezonanca.

Osnove maxwell teorije za elektromagnetsko polje.

6. Ukupna karakteristika maxwell teorije. Vortex magnetno polje. Smjena struja.

7. EURADE Maxwell u integralnom obliku.

Elektromagnetski talasi

8. Eksperimentalni dobivanje elektromagnetskih talasa. Ravni elektromagnetski val. Valna jednadžba za elektromagnetsko polje. Energija elektromagnetskih talasa. Elektromagnetski talasi pod pritiskom.

Geometrijska optika

9. Osnovni zakoni geometrijske optike. Fotometrijske vrijednosti i njihove jedinice.

10. Refrakcija svetlosti na sfernim površinama. Tanke sočiva. Formula finog sočiva i izgradnja slika predmeta sa tankim objektivom.

11. Lagani valovi

12. Smanjenje svjetla kada se odražava iz tankih ploča. Trake jednake debljine i jednakog nagiba.

13. Newton prstenovi. Primjena fenomena smetnji. Interferometri. Prosvetljenje optike.

14. Difrakcija svjetlosti

15. Difrakcija svjetlosti na okruglo ekranu i okrugla rupa.

16. Difrakcija svetlosti na jednom utor. Difrakcijska rešetka.

17. 18. Interakcija svetlosti sa supstancom. Disperzija i apsorpcija svjetlosti. Normalna i nenormalna disperzija. Zakon o pogrešnici-lambert.

19. Polarizacija svetlosti. Prirodno i polarizirano svjetlo. Stepen polarizacije. Zakon Malyusa.

20. Polarizacija svetlosti prilikom reflektiranja i refrakcije. Zakon o pivaru. Dvostruki bemprane. Anisotropija kristala.

21. Doppler efekat za lagane valove.

22. bučno zračenje. Svojstva ravnotežnog termičkog zračenja. Apsolutno crno telo. Distribucija energije u spektru apsolutno crnog tijela. Zakoni Kirchhoffa, Stephena Boltzmanna, vina.

23. Elementi posebne teorije relativnosti postulata posebne teorije relativnosti. Transformacija Lorentza.

2. Trajanje događaja u različitim referentnim sistemima.

24. Osnovni zakoni relativističke dinamike. Zakon odnosa mase i energije.

17. 18. Interakcija svetlosti sa supstancom. Disperzija i apsorpcija svjetlosti. Normalna i nenormalna disperzija. Zakon o pogrešnici-lambert.

Lagana disperzija Nazovite fenomen ovisnosti apsolutnog indeksa refrakcije tvari n od frekvencije svjetlosti ω (ili talasne dužine λ):

Posljedica disperzije svjetlosti je raspadanje u spektra bijelog svjetlosnog snopa kada prođe kroz prizmu. Prvo eksperimentalno istraživanje disperzije svjetlosti u staklenoj nagradi izvršio je I. Newton 1672. godine

Disperzija svjetlosti pozvan normalan U slučaju da se monoton refraktivnog indeksa povećava s povećanjem frekvencije (smanjuje se s povećanjem talasne dužine); Inače se raspršiva disperzija nenormalan, Sl.1.

Vrijednost

pozvan disperzija supstance i karakterizira brzinu promjena u indeksu refrakcija kada se promjene talasne dužine mijenjaju.

Normalna raspršivanje lagane se promatra daleko od traka ili apsorpcijskih linija, anomalozne - unutar pruga ili apsorpcijskih linija.

Razmotrite disperziju svjetlosti u prizmu, Sl.2.

Neka monohromatski snop svjetlosti padne na prozirnu prizmu sa refraktivnim kutom θ i refraktivnim indeksom n pod uglom α 1. Nakon dvokračnog odstupanja (na lijevom i desnom rubovu prizme), pojavljuje se snop da se odbija iz početnog smjera do ugla φ. Iz geometrijskih transformacija to slijedi

oni. Ugao odstupanja zrake prizme je veći, veći je refrakcijski kut i indeks refrakcija tvari prizme. Od n \u003d f (λ), zrake različitih talasnih dužina nakon prolaska prizme bit će odbijeni na različitim uglovima, I.E. Beli svjetlosni snop, koji pada na prizmu, raspada se u spektar, koji je prvi put primijećen Newton. Dakle, uz pomoć prizme, kao i uz pomoć difraktivne rešetke, razgrađujući svjetlost u spektru, može se odrediti njegov spektralni sastav.

Treba imati na umu da su kompozitne boje u difrakciji i prizmu spektri nalaze drugačije. U difrakcijskom spektru, sinus kuta odstupanja proporcionalan je talasnoj dužini, stoga crveni zraci imaju veću talasnu dužinu od ljubičaste, odstupaju od difrakcijskog rešetka jači. U prizmu, za sve transparentne supstance s normalnom disperzijom, indeks refrakcija n s povećanjem talasne dužine opada, tako da su crvene zrake odbijene prizmevima slabijim od ljubičaste.

Na fenomenu normalne disperzije temelji se mirni spektrometriŠiroko se koristi u spektralnoj analizi. To se objašnjava činjenicom da je mnogo lakše napraviti prizmu od difrakcijske mreže. Mirni spektrometri takođe imaju veliko svjetlo.

Elektronska teorija raspršivanja lagane. To slijedi makroskopska elektromagnetska teorija Maxwella

ali u optičkom području spektra za sve tvari μ ≈ 1, dakle,

n \u003d Ε. (jedan)

Formula (1) u suprotnosti s iskustvom, jer Vrijednost n, varijabilna n \u003d f (λ), jednaka je istovremeno određena konstanta ε (konstanta u teoriji Maxwell-a). Pored toga, vrijednosti dobivene iz ovog izražavanja nisu u skladu s eksperimentalnim podacima.

Objasniti disperziju svetlosti je predloženo elektronska teorija Lorentza,u kojem se raspršivanje svjetlosti smatra posljedica interakcije elektromagnetskih valova sa nabijenim česticama, koji su dio tvari i provode prisilne oscilacije u varijabilnom elektromagnetskom polju vala.

Ovu teoriju ćemo se upoznati primjerom homogene izotropne dielektrike, a formalno sugerirajući da je disperzija svjetlosti posljedica ovisnosti ε na frekvenciji ω lakim valovima. Dielektrična konstanta supstance jednaka je

ε \u003d 1 + χ \u003d 1 + p / (ε 0 e),

ako je χ dielektrična osjetljivost srednje, ε 0 je električna konstanta, p je trenutna vrijednost polariteta (izazvani dipolni trenutak jedinice veličine dielektrika u valskom polju E). Onda

n 2 \u003d 1 + p / (ε 0 e), (2)

oni. Zavisi od R. za vidljivo svjetlo, frekvencija ω 10 15 Hz je tako velika da su prisilne oscilacije vanjskih (najslabijih povezanih) elektrona atoma, molekula ili jona pod djelovanjem električne komponente valnog polja i Polarizacija orijentacije molekula neće biti na takvoj frekvenciji. Ovi elektroni se zovu. optički elektroni.

Za jednostavnost razmotrite oscilacije jednog optičkog elektrona u molekuli. Indikovani dipolski trenutak elektrona izrade prisilnih oscilacija je p \u003d ex, gdje je E je elektronska punjenja, x - elektronski pomak od ravnoteže s radne strane pod djelovanjem električnog polja svjetlosnog vala. Neka n 0 bude koncentracija atoma u dielektričnoj, onda

P \u003d p n 0 \u003d n 0 e x. (3)

Zamjena (3) u (2) dobivamo

n 2 \u003d 1 + n 0 E x / (ε 0 e), (4)

oni. Zadatak se svodi na određivanje raseljavanja elektrona pod djelovanjem vanjskog električnog polja E \u003d e 0 cos ωt.

Jednadžba prisilnih oscilacija elektrona za najjednostavniji slučaj

d 2 x / dt 2 + ω 0 2 x \u003d (F 0 / m) cos ωt \u003d (E / m) E 0 cos ωt, (5)

gdje F 0 \u003d EE 0 Amplituda vrijednost sile koja djeluje na elektronu sa strane valnog polja, ω 0 \u003d √k / m je vlastita frekvencija elektronskih oscilacija, m je elektronska masa. Odlučivanje jednadžbe (5), pronalazimo ε \u003d n 2, ovisno o konstantima atoma (E, M, ω 0) i frekvenciji vanjskog polja ω, tj. Riješit ćemo problem disperzije.

Odluka (5) je

X \u003d i cos ωt, (6)

A \u003d 0 / m (ω 0 2 - ω 2). (7)

Zamjena (6) i (7) u (4) i dobiti

n 2 \u003d 1 + n 0 e 2 / ε 0 m (ω 0 2 - ω 2). (osam)

Od (8) vidi se da indeks refrakcija tvari ovisi o frekvenciji ω vanjskog polja i da u frekvencijskom rasponu od ω \u003d 0 do ω \u003d ω 0, vrijednost N 2 je veća od 1 i Povećava se sa povećanjem frekvencije ω ( normalna disperzija). U ω \u003d ω 0, vrijednost n 2 \u003d ± ∞; U frekvencijskom rasponu od ω \u003d ω 0 to ω \u003d ∞, vrijednost N 2 je manja od 1 i povećava se od - ∞ na 1 (normalnu disperziju). Kretanje iz N 2 na N, dobivamo grafikon ovisnosti N \u003d N (ω), Sl.1. AB Region anomalozna disperzija. Studija anomalozne disperzije - D.S. Božić.

Apsorpcija svetlosti - To se naziva smanjenjem energije svjetlosnog vala tokom njegovog širenja u tvari zbog pretvorbe valne energije u druge vrste energije.

Sa stajališta elektronske teorije, interakcija svjetlosti i tvari svodi se na interakciju elektromagnetskog polja svjetlosnog vala sa atomima i molekulama tvari. Elektroni uključeni u atome mogu se razlikovati pod djelovanjem naizmjeničnog električnog polja svjetlosnog vala. Dio energije svjetlosnog vala troši se na pobudu elektronskih oscilacija. Djelomično energija elektronskih oscilacija pojavljuju se u energiju svjetlosnog zračenja, a također ide u druge oblike energije, na primjer, u energiji toplotnog zračenja.

Apsorpcija svjetlosnog zračenja može se opisati općenito, sa energetskog stanovišta, bez unošenja detalja mehanizma interakcije lakih valova s \u200b\u200batomima i molekulama apsorpcijskog tvari.

Dan je formalni opis apsorpcije svjetlosti po tvari Buche koji su uspostavili odnos između intenziteta svjetlosti zalijepljenog kroz krajnji sloj apsorpcijskog tvari i intenziteta svjetlosti koji pada

I. lλ. \u003d I. 0λ e. -K. l. (1)

gdje sam 0 λ λ intenzitet svjetlosnog zračenja s talasnom dužinom λ koji pada na apsorpcijski sloj; I. lλ. - intenzitet svjetlosnog zračenja koji je prošao upijajući sloj debljine tvari l.; Do λ je koeficijent apsorpcije ovisno o λ, I.E. Do λ \u003d f (λ).

Ako je apsorber supstanca u rješenju, tada je apsorpcija svjetlosti veća, što više molekula rastvorene supstance svjetlost se susreće na njegovom putu. Stoga, koeficijent apsorpcije ovisi o koncentraciji C. U slučaju slabih rješenja, kada se interakcija molekula rastvorene supstance može zanemariti, koeficijent apsorpcije proporcionalan je:

Do λ \u003d c λ s (2)

gdje je c λ koeficijent proporcionalnosti, koji također ovisi o λ. S obzirom na (2), možete prepisati zakon bugera (1) u obliku:

I λ \u003d i 0λ e - c c l. (3)

c λ je pokazatelj apsorpcije lagane po jedinici koncentracije tvari. Ako je koncentracija rastvorene supstance izražena u [MOL / Liter], tada se zove c λ koeficijent molara apsorpcije.

Odnos (3) naziva se zakon Bugger-Lambert-Bere. Omjer veličine svjetlosnog toka objavljen iz sloja i lλ. Prvi I 0λ se zove optički (ili lagan) koeficijent sloja t:

T \u003d I. lλ. / I 0 λ \u003d E - C C l. (4)

ili procenat

T \u003d I. lλ. / I 0λ 100%. (pet)

Apsorpcija sloja jednaka je stavu

L.
ohrifim 1 / T Vrijednost koja se zove optička gustina slojaD.

D \u003d lg 1 / t \u003d lg i 0 λ / Ja l λ \u003d 0,43c λ sa l. (6)

oni. Optička gustoća karakterizira apsorpciju svjetlosti sa medijom. Omjer (6) može se koristiti kako za određivanje koncentracije rješenja i za karakterizirati apsorpcijski spektar.

Ovisnost optičke gustoće na talasnoj dužini d \u003d f (λ) je spektralna karakteristika apsorpcije ove tvari, a krivulja koja izražava ovu ovisnost naziva se apsorpcioni spektar. Apsorpcija spektra, poput emisijske spektre, su bar, prugasta i čvrsta, riža. 3. Modeli boronog atoma borovine svjetlosti emitiraju se i apsorbiraju u tranziciji sustava (ATOM) iz jedne energetske države na drugu. Ako, u ovom slučaju, samo elektronska energija sustava mijenja se optičkim prijelazima, jer se odvija u atomima, tada će se linija apsorpcija smanjiti u spektru.

Sl. 3.a) oduzeta apsorpcioni spektar, b) prugasti apsorpcijski spektar, c) čvrsti apsorpcijski spektar.

Međutim, za složene molekule čije se sastoji od elektrona e el, oscilirajući e EL EN EN EN EN ENGRY (E \u003d e al + e cole + e bp) kada se svjetlost apsorbuje, ne mijenjaju se samo elektronske energije, već nužno oscilatorno i rotacijski. Štaviše, od Δe él \u003e\u003e Δe cole \u003e\u003e ΔE BP, zatim kao rezultat toga, skup linija koji odgovara elektroničkom tranziciji, u apsorpcijskom spektru izgleda kao apsorpcijski pojas.

Koeficijent apsorpcije za dielektriku je mali (otprilike 10 -3 - 10 -5 cm -1), za njih postoje široke apsorpcijske trake za njih, i.e. dielektrika imaju čvrsti apsorpcijski spektar. To je zbog činjenice da u dielektrici nema besplatnih elektrona, a apsorpcija svjetlosti nastaje zbog pojave rezonacije prisilnih oscilacija elektrona u atomima i atomima u dielektričnim molekulama.

Koeficijent apsorpcije za metale ima velike vrijednosti (otprilike 10 3 - 10 5 cm -1) i zato su metali neprozirnu za svjetlost. U metalima zbog prisutnosti slobodnih elektrona koji se kreću pod djelovanjem električnog polja svjetlosnog vala, brzo se zagrijavaju struje, popraćene puštanjem joule vrućine. Stoga se energija svjetlosnog vala brzo smanjuje, pretvarajući se u unutrašnju energiju metala. Što je veća provodljivost metala, jače svjetlost se apsorbira u njemu. Na slici. 1 prikazuje tipičnu zavisnost koeficijenta apsorpcije laganog frekvencije u području apsorpcije. Može se vidjeti da se uočava nenormalna disperzija unutar apsorpcijskog pojasa. Međutim, apsorpcija svjetlosti po supstanci trebala bi biti značajna za utjecaj na tok indeksa refrakcija.

Ovisnosti koeficijenta apsorpcije na talasnoj dužini (frekvencija) objašnjava otplatu upijanja tijela. Na primjer, staklo, slabo apsorbiranje crvenih i narančastih zraka i visoko apsorbiraju zeleno i plavo, prilikom rasvjete s bijelim svjetlom činit će se crveno. Ako na takvom čašu postoji čaša i plava svjetlost, zatim zbog snažne apsorpcije ovih talasnih duljina, čaša će izgledati crna. Ovaj fenomen se koristi u proizvodnji light filteri, ovisno o hemikaliji. Sastav naočala prelazi svjetlost samo određenih talasnih duljina, upijajući ostatak.