Privește în cerul ploios! Ce vezi? Ei bine, dacă a plouat și soarele strălucește din nou, este posibil să vezi un curcubeu. Întotdeauna o priveliște minunată nu-i așa? Dar de ce, după o furtună de ploaie, aerul pare să prindă lumina într-un mod corect pentru a produce acest fenomen natural magnific? La fel ca stelele, galaxiile și zborul unui buburuz, o fizică complicată stă la baza acestui frumos act al naturii. Pentru început, acest efect, în care lumina este divizată în spectrul vizibil al culorilor, este cunoscută sub numele de Dispersia luminii. Un alt nume pentru acesta este efectul prismatic, deoarece efectul este același ca și cum ar fi privit lumina printr-o prismă.
Pentru a spune simplu, lumina este transmisă pe mai multe frecvențe sau lungimi de undă diferite. Ceea ce cunoaștem sub denumirea de „culoare” este în realitate lungimile de undă vizibile ale luminii, toate călătorind cu viteze diferite prin diferite suporturi. Cu alte cuvinte, lumina se deplasează cu viteză diferită prin vidul spațiului decât o face prin aer, apă, sticlă sau cristal. Și atunci când vine în contact cu un mediu diferit, lungimile de undă de culoare diferite sunt refractate în unghiuri diferite. Frecvențele care se deplasează mai rapid sunt refractate într-un unghi mai scăzut, în timp ce cele care circulă mai lent sunt refractate într-un unghi mai clar. Cu alte cuvinte, acestea sunt dispersate în funcție de frecvența și lungimea de undă a acestora, precum și de indexul materialelor de refracție (adică cât de brusc refractează lumina).
Efectul general al acestui lucru - frecvențe diferite de lumină refractate în unghiuri diferite pe măsură ce trec printr-un mediu - este că acestea apar ca un spectru de culoare pentru ochiul liber. În cazul curcubeului, acest lucru apare ca urmare a luminii care trece prin aer care este saturat cu apă. Lumina soarelui este adesea denumită „lumină albă”, deoarece este o combinație a tuturor culorilor vizibile. Cu toate acestea, când lumina lovește moleculele de apă, care au un indice de refracție mai puternic decât aerul, aceasta se dispersează în spectrul vizibil, creând astfel iluzia unui arc colorat pe cer.
Acum luați în considerare o fereastră și o prismă. Când lumina trece prin sticla care are laturi paralele, lumina se va întoarce în aceeași direcție în care a intrat în material. Dar dacă materialul are o formă de prismă, unghiurile pentru fiecare culoare vor fi exagerate, iar culorile vor fi afișate ca un spectru de lumină. Roșu, deoarece are lungimea de undă cea mai lungă (700 nanometri) apare în vârful spectrului, fiind cel mai puțin refractat. Este urmată la scurt timp după Orange, Galben, Verde, Albastru, Indigo și Violet (sau ROY G. GIV, cum ar spune unii). Aceste culori, trebuie remarcat, nu par la fel de distincte, ci se amestecă la margini. Doar prin experimentarea și măsurarea continuă, oamenii de știință au putut determina culorile distincte și frecvențele / lungimile de undă ale acestora.
Am scris multe articole despre dispersia luminii pentru Space Magazine. Iată un articol despre telescopul refractorului și iată un articol despre lumina vizibilă.
Dacă doriți mai multe informații despre dispersia luminii, consultați aceste articole:
dispersia luminii de către prisme
Î&R: Dispersia luminii
De asemenea, am înregistrat un episod din distribuția Astronomie despre Telescopul Spațial Hubble. Ascultă aici, episodul 88: Telescopul spațial Hubble.
surse:
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
