Дисперсия света

Первый шаг к разгадке цвета был сделан Ньютоном. Направив тонкий пучок света на треугольную стеклянную призму, Ньютон получил красивую цветную полоску, которую назвал спектром.

Рис. 1. Дисперсия света

В цветовой полоске располагались все цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Рис. 2. Цветная полоска, названная Ньютоном спектром

Это означало, что белый свет является составным, а появление цветного спектра при прохождении белого света через призму обусловлено тем, что лучи разного цвета преломляются в стекле по-разному: сильнее всего преломляются фиолетовые лучи, а слабее всего — красные.

Длина световой волны в вакууме где c — скорость света в вакууме, ν — частота излучения. Абсолютный показатель преломления среды где υ — скорость света в среде, зависящая от длины волны. В подавляющем большинстве случаев с увеличением длины волны показатель преломления уменьшается. Такую дисперсию называют нормальной.

Зависимость показателя преломления света от его частоты (или длины волны) называется дисперсией света.

Луч красного цвета преломляется меньше, чем фиолетового, так как в веществе имеет наибольшую скорость.

В состав видимого света входят монохроматические волны с различными значениями длин волн. В излучении нагретых тел (нить лампы накаливания) длины волн непрерывно заполняют весь диапазон видимого света. Такое излучение называется белым светом. Свет, испускаемый, например, газоразрядными лампами и многими другими источниками, содержит в своем составе отдельные монохроматические составляющие с некоторыми выделенными значениями длин волн. Совокупность монохроматических компонент в излучении называется спектром. Белый свет имеет непрерывный спектр, излучение источников, в которых свет испускается атомами вещества, имеет дискретный спектр. Приборы, с помощью которых исследуются спектры излучения источников, называются спектральными приборами.

Для разложения излучения в спектр в простейшем спектральном приборе используется призма (см. рисунок).

Рис. 3. Разложение излучения в спектр при помощи призмы