Amit fényszóródásnak nevezünk
Ezt a jelenséget Isaac Newton fedezte fel 1672-ben. Addig az emberek nem tudták megmagyarázni, miért helyezkednek el a színek egy bizonyos sorrendben a fénytörés során. A fény szórása egy időben segített bizonyítani hullámtermészetét, de a probléma jobb megértéséhez minden szempontot meg kell értenie.
Meghatározás
A fénydiszperzió (vagy bomlás) jelensége annak a ténynek köszönhető, hogy a törésmutató közvetlenül függ a hullámhossztól. Newton volt az első, aki felfedezte a diszperziót, de az elméleti alapok nagy részét a tudósok dolgozták ki egy későbbi időszakban.
A diszperziónak köszönhetően sikerült bebizonyítani, hogy a fehér fény sok összetevőből áll. Leegyszerűsítve: a színtelen napsugár átlátszó anyagokon (kristályon, vízen, üvegen stb.) áthaladva a szivárvány színeire bomlik, amelyből áll.
Az egyik anyagból a másikba jutó fény hatására megváltozik a mozgás iránya, amit fénytörésnek nevezünk.A fehér szín tartalmazza a színek teljes skáláját, de csak akkor lehet észrevenni, ha diszperziónak van kitéve. Az összetett színek mindegyike eltérő hullámhosszú, így a törésszög is eltérő.
Apropó! A spektrum egyes színeinek hullámhossza állandó, ezért egy átlátszó anyagon áthaladva az árnyalatok mindig ugyanabban a sorrendben sorakoznak fel.
A felfedezés története és Newton következtetései
A történet azt meséli el, hogy a tudós először abban az időszakban vette észre, hogy a lencsén lévő kép szélei színeződnek, amikor a teleszkópok tervezését javította. Ez nagyon érdekelte, és nekilátott, hogy feltárja a színes sávok megjelenésének természetét.
Abban az időben Nagy-Britanniában pestisjárvány dúlt, ezért Newton úgy döntött, hogy elmegy Woolsthorpe falujába, hogy korlátozza társadalmi körét. És egyúttal kísérleteket kell végezni, hogy megtudja, honnan származnak a különböző árnyalatok. Ennek érdekében több üvegprizmát is megörökített.
A kutatás ideje alatt számos kísérletet végzett, amelyek közül néhányat változatlanul végeznek. A fő így nézett ki: a tudós kis lyukat készített egy sötét szoba redőnyén, és üvegprizmát helyezett a fénysugár útjába. Ennek eredményeként a szemközti falon színes csíkok formájában tükröződött vissza.
Newton a vörös, narancssárga, sárga, zöld, cián, indigó és lila színeket emelte ki a tükröződésből. Azaz a spektrum a maga klasszikus felfogásában. De ha részletesebben megnézi és kiemeli a modern felszerelések skáláját, akkor három fő zónát kap: piros, sárga-zöld és kék-lila.A többi kis területet foglal el köztük.
Hol található
A szóródás sokkal gyakrabban észlelhető, mint első pillantásra tűnik. Csak oda kell figyelni:
- Szivárvány a diszperzió leghíresebb példája. A fény megtörik a vízcseppekben, ami szivárványt eredményez, amelyet a szakértők elsődlegesnek neveznek. De néha a fény kétszer megtörik, és egy ritka természeti jelenség jelenik meg - kettős szivárvány. Ebben az esetben az ív belül világosabb és a szokásos színrenddel, kívül pedig homályos, és az árnyalatok fordított sorrendben mennek.
- naplementék, ami lehet piros, narancssárga, de akár többszínű is. Ebben az esetben az objektum, amely megtöri a sugarakat, a Föld légköre. Tekintettel arra, hogy a levegő bizonyos gázkeverékből áll, a hatás eltérő és eltérő lehet.
- Ha alaposan megnézed akvárium vagy nagy víztömeg alja tiszta átlátszó vízzel jól megkülönböztethető az irizáló fénypontok. Ez annak köszönhető, hogy a szoláris tartomány a diffúzió miatt a teljes színspektrumra felbomlik.
- Drágakövek ékszer szabással is csillogó. Ha finoman forgatja őket, láthatja, hogy minden arc más-más árnyalatot ad. Ez a jelenség gyémántokon, kristályokon, cirkóniákon, de még a jó vágásminőségű üvegtárgyakon is észrevehető.
- üveg prizmák és minden más átlátszó elem, amikor áthalad rajtuk a fény, szintén hatást ad. Főleg, ha a világításban van különbség.
A diszperzió jelenségének bemutatására közönséges szappanbuborékok használhatók.A szappanos oldatot egy edénybe kell önteni, majd minden megfelelő méretű huzalból készült keretet le kell engedni. Az extrakció után irizáló túlcsordulások figyelhetők meg.
A fény spektrummá bontása egy okostelefon zseblámpa segítségével egyszerűen elvégezhető. Ebben az esetben szüksége lesz egy üvegprizmára és egy fehér papírlapra. A prizmát egy asztalra kell helyezni egy sötét szobában, egyrészt irányítsunk rá fénysugarat, másrészt tegyünk egy papírt, színes csíkok lesznek rajta. Az ilyen egyszerű élmény nagyon népszerű a gyerekek körében.
Hogyan különbözteti meg a szem a színeket
Az emberi látás egy nagyon összetett rendszer, amely képes megkülönböztetni az elektromágneses spektrum egy részét. Az emberi szem 390 és 700 nm közötti hullámhosszakat különböztet meg. A látható tartományba eső elektromágneses sugárzást látható fénynek vagy egyszerűen fénynek nevezzük.
A színeket a retinában lévő rúd- és kúpsejtek különböztetik meg. Az első típus nagy érzékenységgel rendelkezik, de csak a fényintenzitást képes megkülönböztetni. A második jól megkülönbözteti a színeket, de erős fényben működik a legjobban.
Ugyanakkor a kúpsejtek három típusra oszthatók, attól függően, hogy melyik hullámokra érzékenyebbek - rövid, közepes vagy hosszú. Az összes típusú kúpból érkező jelek kombinációja miatt a látás képes megkülönböztetni a rendelkezésére álló színválasztékot.
A szem minden sejttípusa nem egyetlen színt, hanem különböző árnyalatokat érzékel a hullámhosszok széles tartományában. Ezért a látás lehetővé teszi a legkisebb részletek kiemelését és a környező világ sokszínűségének megtekintését.
A fény diszperziója egy időben azt mutatta, hogy a fehér a spektrum kombinációja.De csak akkor láthatja, ha bizonyos felületeken és anyagokon visszaverődik.