Nézz fel az esős égboltba! Mit látsz? Nos, ha esik csak eső és a nap ismét süt, akkor valószínű, hogy szivárvány van. Mindig egy szép látvány, nem igaz? De miért van az, hogy esővihar után a levegő éppen a megfelelő módon kapja meg a fényt, hogy előállítsa ezt a csodálatos természeti jelenséget? Hasonlóan a csillagokhoz, galaxisokhoz és egy darázs repüléséhez, a bonyolult fizika alapját képezi ennek a gyönyörű természetnek a tette. A kezdők számára ezt a hatást, amikor a fény a látható színskálába oszlik meg, a fény diszperziójának nevezik. Másik neve a prizmatikus hatásnak, mivel a hatás ugyanaz, mintha a fényt prizmán keresztül nézzük.
Egyszerűen fogalmazva: a fényt különböző frekvenciákon vagy hullámhosszon továbbítják. Amit mi „színesnek” tudunk, a valóságban a látható látható hullámhosszok, amelyek mindegyike különböző sebességgel halad a különböző közegeken. Más szavakkal, a fény eltérő sebességgel mozog a tér vákuumán, mint a levegő, a víz, az üveg vagy a kristály. És amikor más közeggel érintkezik, a különböző színű hullámhosszok különböző szögekből refraktálódnak. Azokat a frekvenciákat, amelyek gyorsabban haladnak, alacsonyabb szögben refraktálják, míg a lassabban haladó frekvenciákat élesebb szögben refraktálják. Más szavakkal, szétszórva vannak a frekvencia és a hullámhossz, valamint az anyag refrakciós indexe alapján (vagyis az, hogy milyen élesen törje vissza a fényt).
Ennek összhatása - a fény különböző frekvenciáinak eltérő szögek általi refrakciója egy közegen áthaladva - az, hogy szabad színű színtartományban jelennek meg. A szivárvány esetében ez a vízzel telített levegőn áthaladó fény eredményeként fordul elő. A napfényt gyakran „fehér fénynek” nevezik, mivel az összes látható szín kombinációja. Amikor azonban a fény megüti a vízmolekulákat, amelyek nagyobb törésmutatóval bírnak, mint a levegő, akkor szétszóródik a látható spektrumba, ezáltal létrehozva egy színes ív illúzióját az égen.
Most fontolja meg az ablaktáblát és a prizmát. Amikor a fény áthalad az üveglapon, amelynek párhuzamos oldalai vannak, a fény ugyanabba az irányba tér vissza, mint amelybe az anyag bekerült. De ha az anyag prizma alakú, akkor az egyes színek szögei túlzásba kerülnek, és a színek a fény spektrumában jelennek meg. A vörös, mivel a leghosszabb hullámhosszú (700 nanométer) a spektrum tetején jelenik meg, a legkevésbé törve. Röviddel ezután követi a Narancs, Sárga, Zöld, Kék, Indigó és Ibolya (vagy ROY G. GIV, ahogy egyesek szeretik mondani). Megjegyzendő, hogy ezek a színek nem tűnnek tökéletesen megkülönböztethetőnek, hanem a széleken keverednek. A tudósok csak a folyamatos kísérletezés és mérés révén tudták meghatározni a különféle színeket és azok frekvenciáit / hullámhosszát.
Számos cikket írtunk a fény szórásáról a Space Magazine számára. Íme egy cikk a refraktor-távcsőről, és egy cikk a látható fényről.
Ha további információt szeretne a fény szórásáról, olvassa el a következő cikkeket:
a fény szóródása prizmák segítségével
Kérdések és válaszok: A fény szórása
Felvettünk egy epizódot a Csillagászatról is, amely mindent elmondott a Hubble űrteleszkópról. Hallgassa meg itt, 88. epizód: A Hubble Űrtávcső.
Forrás:
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
