Temele codificatorului USE sunt: dispersia luminii.
Lăsați razele solare să treacă de la aer într-un mediu transparent (de exemplu apă sau sticlă). Dacă unghiul de incidență nu este zero, atunci, după cum vă amintiți, unghiul de refracție este determinat din legea refracției:
Valoarea. numit indicele de refracție, caracterizează mediul și nu depinde de unghiul de incidență.
Se pare totuși că mediul reacționează diferit la trecerea undelor electromagnetice de frecvențe diferite. Există o dispersie - dependența indexului de refracție al mediului de frecvența luminii.
Experiența clasică de observare a dispersiei a fost pusă de Newton. O rază îngustă de lumină soarelui a fost îndreptată spre o prismă de sticlă triunghiulară (figura 1).
Fig. 1. Descompunerea luminii albe în spectru
Pe ecranul din spatele prismei apărea un spectru - o bandă irizantă. Un capăt al spectrului a devenit roșu, celălalt - violet, iar culorile din spectru s-au schimbat continuu unul în celălalt.
Selectând o rază de orice culoare (de exemplu, roșu sau albastru) și lansând-o într-o altă prismă, nu vom vedea nicio modificare a culorii razei refractate. Prin urmare, componentele curcubeului sunt cele mai simple culori care nu pot fi descompuse mai departe. Ele pot fi adunate înapoi cu ajutorul unei a doua prisme, iar apoi lumina albă se va întoarce din nou. În consecință, lumina albă este un amestec de grinzi de lumină de diferite culori, care umple continuu gama de lumină vizibilă de la roșu la violet.
Vedem deci că prisma de sticlă este cel mai simplu instrument spectral - ne permite să investigăm compoziția spectrală a luminii albe. Cu acțiunea unui instrument spectral mai complex - o rețea de difracție - ne-am întâlnit în subiectul anterior.
După cum arată experiența lui Newton, cea mai slabă lumină este reflectată de lumina roșie și cea mai violentă. În domeniul vizibil, lumina roșie are cea mai mică frecvență, iar cea purpurie are cea mai mare frecvență. Dacă indicele de refracție devine din ce în ce mai mare pe măsură ce trecem de la capătul roșu al spectrului la cel violet, concluzionăm că indicele de refracție al sticlei crește cu frecvența crescândă a luminii.
Dar indicele de refracție este raportul dintre viteza luminii din aer și viteza luminii din mediu :. Prin urmare, cu cât este mai frecventă lumina, cu atât mai puțină lumină se răspândește lumina în sticlă. Viteza cea mai mare din prisma sticlei este roșie, cea mai mică este violet.
Diferența de viteză a luminii pentru diferite frecvențe se manifestă numai în prezența unui mediu. În vid, viteza de propagare a undelor electromagnetice este independentă de frecvență și este egală cu.
Deschis și explorat de Newton, dispersia luminii pentru mai mult de două sute de ani a așteptat o explicație - trebuia să aibă informații relevante despre structura materiei. Teoria clasică a dispersiei a fost propusă de Lorentz abia la sfârșitul secolului al XIX-lea. În prima jumătate a secolului trecut a apărut o teorie de dispersie cuantică mai precisă.
] Să presupunem că un fascicul de lumină albă intră pe obiectivul colector paralel cu axa optică principală. Refracție într-o lentilă, el, se pare, ar trebui să se adune în centrul său. Cu toate acestea, datorită dispersiei, apare o aberație cromatică - o anumită defocalizare a fasciculului, cauzată de refractivitatea diferită a diferitelor componente ale luminii albe.
Fenomenul de aberație cromatică este prezentat în Fig. 2.
Fig. 2. Aberație cromatică
Indicele de refracție al materialului lentilelor presupune cea mai mică valoare pentru lumina roșie și, prin urmare, lumina roșie este refractată cea mai slabă. Grinzile roșii sunt colectate pe axa optică principală la cel mai îndepărtat punct de la obiectiv. Radiațiile galbene sunt mai aproape de lentilă, razele verzi sunt chiar mai aproape și, în cele din urmă, în punctul cel mai apropiat de obiectiv, razele violetice se alătură.
Aberația cromatică degradează calitatea imaginilor - reduce claritatea, oferă bare de culoare suplimentare. Dar cu aberație cromatică, poți să te lupți. În acest scop, instrumentele optice folosesc așa-numitele lentile achromatice obținute prin aplicarea unei lentile dispersive suplimentare la lentila de colectare. Ghici - de ce ai nevoie de un dispersor?
Sunați-ne: 8 (800) 775-06-82 (apel gratuit în cadrul Rusia) +7 (495) 984-09-27 (apel gratuit de la Moscova)
Sau faceți clic pe butonul "Află mai multe" pentru a completa formularul de contact. Vă vom suna înapoi.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: