Mitä kutsutaan valon hajoamiseksi

Tämän ilmiön löysi Isaac Newton vuonna 1672. Siihen asti ihmiset eivät voineet selittää, miksi värit on järjestetty tiettyyn järjestykseen taittuessa. Valon hajoaminen kerran auttoi todistamaan sen aaltoluonteen, mutta ymmärtääksesi ongelman paremmin, sinun on ymmärrettävä kaikki näkökohdat.

Tämän järjestelmän mukaan voidaan helposti ymmärtää valon hajaantumisen olemus.

Määritelmä

Valon dispersion (tai hajoamisen) ilmiö johtuu siitä, että taitekerroin riippuu suoraan aallonpituudesta. Newton löysi ensimmäisenä dispersion, mutta suurimman osan teoreettisesta perustasta kehittivät tiedemiehet myöhemmällä kaudella.

Dispersion ansiosta oli mahdollista todistaa, että valkoinen valo koostuu monista komponenteista. Yksinkertaisesti sanottuna väritön auringonsäde hajoaa läpinäkyvien aineiden (kide, vesi, lasi jne.) läpi kulkeessaan sateenkaaren väreiksi, joista se koostuu.

Koska timanteissa on paljon puolia, ne hohtavat monilla sävyillä.

Aineesta toiseen siirtyvän valon seurauksena se muuttaa liikkeen suuntaa, jota kutsutaan taittumaksi.Valkoinen väri sisältää koko värivalikoiman, mutta sitä ei huomaa ennen kuin se on dispersoitunut. Jokaisella komposiittivärillä on erilainen aallonpituus, joten taitekulma on erilainen.

Muuten! Spektrin jokaisen värin aallonpituus on vakio, joten läpinäkyvän aineen läpi kulkiessaan sävyt ovat aina samassa järjestyksessä.

Newtonin löytöhistoria ja johtopäätökset

Tarina kertoo, että tiedemies huomasi ensimmäisen kerran, että linssin kuvan reunat ovat värjätty, kun hän kehitti kaukoputkien suunnittelua. Tämä kiinnosti häntä suuresti ja hän päätti paljastaa värillisten nauhojen ulkonäön luonteen.

Isossa-Britanniassa oli tuolloin ruttoepidemia, joten Newton päätti lähteä kylään Woolsthorpeen rajoittaakseen sosiaalista piiriään. Ja samalla tehdä kokeita selvittääkseen, mistä eri sävyt tulevat. Tätä varten hän vangitsi useita lasiprismoja.

Jotain tällaista oli Newtonin koe, joka mahdollisti valon hajoamisen ilmiön selittämisen.

Tutkimusjakson aikana hän suoritti monia kokeita, joista osa suoritetaan edelleen ennallaan. Pääasiallinen näytti tältä: tiedemies teki pienen reiän pimeän huoneen ikkunaluukun ikkunaan ja asetti lasiprisman valonsäteen tielle. Tämän seurauksena vastakkaiselle seinälle saatiin heijastus värillisten raitojen muodossa.

Tämä kokeilu voidaan toistaa itse.

Newton nosti heijastuksesta esiin punaisen, oranssin, keltaisen, vihreän, syaanin, indigon ja violetin. Eli spektri sen klassisessa käsitteessä. Mutta jos tarkastelet tarkemmin ja korostat nykyaikaisten laitteiden valikoimaa, saat kolme päävyöhykettä: punainen, kelta-vihreä ja sininen-violetti.Loput vievät pieniä alueita niiden välillä.

Tältä näyttää valkoisen valon hajoaminen spektriksi.

Mistä löytyy

Hajaantuminen voidaan nähdä paljon useammin kuin miltä näyttää ensi silmäyksellä. Sinun tarvitsee vain kiinnittää huomiota:

1. Sateenkaari on tunnetuin esimerkki hajoamisesta. Valo taittuu vesipisaroissa, jolloin syntyy sateenkaari, jota asiantuntijat kutsuvat ensisijaiseksi. Mutta joskus valo taittuu kahdesti ja ilmestyy harvinainen luonnonilmiö - kaksinkertainen sateenkaari. Tässä tapauksessa kaari on kirkkaampi ja vakiovärien järjestyksessä, ja ulkopuolella se on epäselvä ja sävyt menevät päinvastaisessa järjestyksessä.
2. auringonlaskut, joka voi olla punainen, oranssi tai jopa monivärinen. Tässä tapauksessa esine, joka taittaa säteet, on maan ilmakehä. Koska ilma koostuu tietystä kaasuseoksesta, vaikutus on erilainen ja voi olla erilainen.
3. Jos katsot tarkkaan akvaarion tai suuren vesistön pohjaan kirkkaalla läpinäkyvällä vedellä voit erottaa värikkäitä kohokohtia selvästi. Tämä johtuu siitä, että auringon alue hajoaa diffuusion vuoksi koko värispektriin.
4. Jalokivet koruilla leikattu myös shimmer. Jos käännät niitä varovasti, näet, kuinka jokainen kasvo antaa eri sävyn. Tämä ilmiö on havaittavissa timanteissa, kristallissa, kuutiozirkoniassa ja jopa lasitavaroissa, joissa on hyvä leikkauslaatu.
5. lasiprismat ja kaikki muut läpinäkyvät elementit, kun valo kulkee niiden läpi, myös antavat vaikutuksen. Varsinkin jos valaistuksessa on eroja.

Värien mellakka auringonlaskun aikaan on yksi tunnetuimmista esimerkeistä valon taittumisesta.

Dispersioilmiön näyttämiseksi lapsille voidaan käyttää tavallisia saippuakuplia.Saippualiuos on kaadettava astiaan, ja sitten sopivan kokoisesta langasta valmistettu runko tulee laskea alas. Uuton jälkeen voidaan havaita värikkäitä ylivuotoja.

Valon hajottaminen spektriksi on helppo tehdä älypuhelimen taskulampun avulla. Tässä tapauksessa tarvitset lasiprisman ja valkoisen paperiarkin. Prisma on asetettava pöydälle pimeään huoneeseen, toisaalta suuntaa siihen valonsäde ja toisaalta laita paperi, siihen tulee värillisiä raitoja. Tällainen yksinkertainen kokemus on erittäin suosittu lasten keskuudessa.

Kuinka silmä erottaa värit

Ihmisen näkökyky on erittäin monimutkainen järjestelmä, joka pystyy erottamaan osan sähkömagneettisesta spektristä. Ihmissilmä erottaa aallonpituudet välillä 390-700 nm. Näkyvällä alueella olevaa sähkömagneettista säteilyä kutsutaan näkyväksi valoksi tai yksinkertaisesti valoksi.

Kuvassa näkyy, kuinka pieni osa sähkömagneettisesta spektristä pystyy havaitsemaan ihmisen näön.

Värit erottuvat verkkokalvon sauva- ja kartiosoluista. Ensimmäisellä tyypillä on korkea herkkyys, mutta se pystyy erottamaan vain valon voimakkuuden. Toinen erottaa värit hyvin, mutta toimii parhaiten kirkkaassa valossa.

Samanaikaisesti kartiosolut jaetaan kolmeen tyyppiin riippuen siitä, mille aallolle ne ovat herkempiä - lyhyet, keskipitkät tai pitkät. Kaikentyyppisistä kartioista tulevien signaalien yhdistelmän ansiosta visio pystyy erottamaan käytettävissä olevat värit.

Jokainen silmän solutyyppi ei voi havaita yhtä väriä, vaan eri sävyjä useilla eri aallonpituuksilla. Siksi visio antaa sinun korostaa pienimmät yksityiskohdat ja nähdä ympäröivän maailman monimuotoisuuden.

Valon dispersio kerralla osoitti, että valkoinen on spektrin yhdistelmä.Mutta voit nähdä sen vasta sen jälkeen, kun se heijastuu tiettyjen pintojen ja materiaalien läpi.

Opetusvideo: Light Dispersion