To sauc par gaismas izkliedi

Šo fenomenu 1672. gadā atklāja Īzaks Ņūtons. Līdz tam cilvēki nevarēja izskaidrot, kāpēc refrakcijas laikā krāsas ir sakārtotas noteiktā secībā. Gaismas izkliede savulaik palīdzēja pierādīt tās viļņveida raksturu, taču, lai labāk izprastu šo jautājumu, ir jāsaprot visi aspekti.

Saskaņā ar šo shēmu var viegli saprast gaismas izkliedes būtību.

Definīcija

Gaismas dispersijas (vai sadalīšanās) parādība ir saistīta ar faktu, ka laušanas koeficients ir tieši atkarīgs no viļņa garuma. Ņūtons bija pirmais, kurš atklāja dispersiju, bet lielāko daļu teorētiskās bāzes izstrādāja zinātnieki vēlākā periodā.

Pateicoties dispersijai, bija iespējams pierādīt, ka baltā gaisma sastāv no daudzām sastāvdaļām. Vienkārši sakot, bezkrāsains saules stars, izejot cauri caurspīdīgām vielām (kristāls, ūdens, stikls utt.), sadalās varavīksnes krāsās, no kurām tas sastāv.

Tā kā dimantos ir daudz šķautņu, tie mirdz ar daudzām nokrāsām.

Gaismai no vienas vielas nonākot citā, tā maina kustības virzienu, ko sauc par refrakciju.Baltā krāsa satur visu krāsu diapazonu, taču tā nav pamanāma, kamēr tā nav pakļauta izkliedēšanai. Katrai no saliktajām krāsām ir atšķirīgs viļņa garums, tāpēc refrakcijas leņķis ir atšķirīgs.

Starp citu! Katras spektra krāsas viļņa garums ir nemainīgs, tāpēc, izejot cauri caurspīdīgai vielai, toņi vienmēr sarindojas vienā secībā.

Ņūtona atklāšanas vēsture un secinājumi

Stāsts stāsta, ka zinātnieks pirmo reizi pamanījis, ka objektīva attēla malas ir iekrāsotas laikā, kad viņš pilnveidoja teleskopu dizainu. Tas viņu ļoti ieinteresēja, un viņš nolēma atklāt krāsaino joslu izskatu.

Tajā laikā Lielbritānijā valdīja mēra epidēmija, tāpēc Ņūtons nolēma aizbraukt uz savu ciematu Vulstorpu, lai ierobežotu savu sociālo loku. Un tajā pašā laikā veikt eksperimentus, lai noskaidrotu, no kurienes nāk dažādi toņi. Lai to izdarītu, viņš uzņēma vairākas stikla prizmas.

Kaut kas līdzīgs šim bija Ņūtona eksperiments, kas ļāva izskaidrot gaismas izkliedes fenomenu.

Pētījuma laikā viņš veica daudzus eksperimentus, no kuriem daži joprojām tiek veikti nemainīgi. Galvenais izskatījās šādi: zinātnieks izveidoja nelielu caurumu tumšas telpas slēģos un ievietoja stikla prizmu gaismas stara ceļā. Rezultātā pretējā sienā tika iegūts atspulgs krāsainu svītru veidā.

Šo eksperimentu var atkārtot pats.

Ņūtons no atspulga izcēla sarkano, oranžo, dzelteno, zaļo, ciānu, indigo un violeto krāsu. Tas ir, spektrs tā klasiskajā koncepcijā. Bet, ja paskatās sīkāk un izceļ mūsdienu aprīkojuma klāstu, jūs iegūstat trīs galvenās zonas: sarkanu, dzelteni zaļu un zili violetu.Pārējie aizņem nelielas platības starp tām.

Šādi izskatās baltās gaismas sadalīšanās spektrā.

Kur atrodams

Izkliedi var redzēt daudz biežāk, nekā šķiet no pirmā acu uzmetiena. Jums vienkārši jāpievērš uzmanība:

1. Varavīksne ir slavenākais dispersijas piemērs. Gaisma tiek lauzta ūdens pilienos, kā rezultātā veidojas varavīksne, ko eksperti sauc par primāro. Taču reizēm gaisma laužas divreiz un parādās reta dabas parādība – dubultā varavīksne. Šajā gadījumā loka iekšpusē ir gaišāka un ar standarta krāsu secību, bet ārpusē tā ir izplūdusi un nokrāsas iet apgrieztā secībā.
2. saulrieti, kas var būt sarkana, oranža vai pat daudzkrāsaina. Šajā gadījumā objekts, kas lauž starus, ir Zemes atmosfēra. Sakarā ar to, ka gaiss sastāv no noteikta gāzu maisījuma, efekts ir atšķirīgs un var būt atšķirīgs.
3. Ja paskatās cieši uz akvārija vai lielas ūdenstilpes dibens ar dzidru caurspīdīgu ūdeni jūs varat skaidri atšķirt zaigojošos punktus. Tas ir saistīts ar faktu, ka saules diapazons difūzijas dēļ tiek sadalīts visā krāsu spektrā.
4. Dārgakmeņi ar rotaslietu piegriezumu arī mirdz. Ja tos viegli pagriežat, jūs varat redzēt, kā katra seja piešķir atšķirīgu nokrāsu. Šī parādība ir pamanāma uz dimantiem, kristāla, kubiskā cirkonija un pat uz stikla traukiem ar labu griezuma kvalitāti.
5. stikla prizmas un jebkuri citi caurspīdīgi elementi, kad gaisma iet caur tiem, arī dod efektu. It īpaši, ja ir atšķirība apgaismojumā.

Krāsu sacelšanās saulrietā ir viens no slavenākajiem gaismas refrakcijas piemēriem.

Lai parādītu bērniem dispersijas fenomenu, var izmantot parastos ziepju burbuļus.Ziepju šķīdums jāielej traukā un pēc tam jānolaiž jebkurš piemērota izmēra stieples rāmis. Pēc ekstrakcijas var novērot zaigojošas pārplūdes.

Gaismas sadalīšana spektrā ir viegli izdarāma ar viedtālruņa lukturīša palīdzību. Šajā gadījumā jums būs nepieciešama stikla prizma un balta papīra lapa. Prizma jānoliek uz galda tumšā telpā, no vienas puses, jāvirza uz to gaismas stars, no otras jāuzliek papīra lapa, uz tās būs krāsainas svītras. Šāda vienkārša pieredze ir ļoti populāra bērnu vidū.

Kā acs atšķir krāsas

Cilvēka redze ir ļoti sarežģīta sistēma, kas spēj atšķirt daļu no elektromagnētiskā spektra. Cilvēka acs atšķir viļņu garumus no 390 līdz 700 nm. Elektromagnētisko starojumu redzamajā diapazonā sauc par redzamo gaismu vai vienkārši gaismu.

Attēlā redzams, cik maza elektromagnētiskā spektra daļa spēj uztvert cilvēka redzi.

Krāsas atšķiras pēc stieņa un konusa šūnām tīklenē. Pirmajam tipam ir augsta jutība, bet tas spēj atšķirt tikai gaismas intensitāti. Otrais labi atšķir krāsas, bet vislabāk darbojas spilgtā gaismā.

Tajā pašā laikā konusa šūnas tiek iedalītas trīs veidos, atkarībā no tā, pret kuriem viļņiem tās ir jutīgākas - īsiem, vidējiem vai gariem. Visu veidu konusu signālu kombinācijas dēļ redze var atšķirt tai pieejamo krāsu diapazonu.

Katrs acs šūnu veids var uztvert nevis vienu krāsu, bet gan dažādus toņus plašā viļņu garuma diapazonā. Tāpēc redze ļauj izcelt vissīkākās detaļas un redzēt visu apkārtējās pasaules daudzveidību.

Gaismas izkliede vienā reizē parādīja, ka baltā krāsa ir spektra kombinācija.Bet jūs to varat redzēt tikai pēc tam, kad tas ir atspoguļots caur noteiktām virsmām un materiāliem.

Video pamācība: Gaismas dispersija