23.09.2019

Обяснява явлението дисперсия на светлината. Бяла светлина. Разлагане на бялата светлина в спектър. Зависимост на коефициента на пречупване от скоростта на разпространение на радиацията (светлинна дисперсия)


Страница 1


Феноменът на дисперсия в различни оптични системиах играе както положителна, така и отрицателна роля. В лещите на фотоапарати, микроскопи и телескопи дисперсията на светлината причинява хроматична аберация и значително влошава изображението; тя трябва да се бори.

Феноменът на дисперсията винаги съпътства резонансното поглъщане на енергията на микровълновото поле - всъщност дисперсията съпътства поглъщането във всяка област на спектъра.

Явлението дисперсия зависи от топлинната обработка на звуковия проводник. Изключително важна операция при обработката на никелови звукопроводи е отгряването за 15–30 минути при температура 800–900°C.

Феноменът на дисперсията се състои в промяна на скоростта на разпространение на звука с промяна на неговата честота. Някои от степените на свобода на молекулите се възбуждат по-бавно от други, така че топлинният капацитет на газа може да зависи от скоростта на неговото нагряване. Ако звукът се разпространява в газ, тогава при ниска честота на трептене по време на преминаване звукова вълнавсички степени на свобода на молекулите имат време да се възбудят. Установява се равновесие, при което топлинният капацитет на газа има максимална стойност. Ако звуковата честота е висока, тогава по време на преминаването на звуковата вълна не всички степени на свобода имат време да се възбудят.

Феноменът на дисперсия се наблюдава и при електронна и атомна поляризация. В областта на честотите, съответстващи на инфрачервеното лъчение, атомната поляризация изчезва, а в областта на видимото и ултравиолетово лъчение изчезва електронната поляризация.

Явленията на светлинната дисперсия, както и явленията на интерференция и дифракция в немонохроматична светлина, доказват, че монохроматична електромагнитна вълна с определена честота (или дължина на вълната във вакуум), принадлежаща към обхвата на видимите светлинни вълни (IV. Строго монохроматична светлината принципно не може да съществува.Това се дължи на процесите на излъчване на светлина.

Явленията на дисперсията на оптичното въртене и кръговия дихроизъм са известни отдавна. Зависимостта на ъгъла на въртене на равнината на поляризация на линейно поляризирана светлина, преминаваща през слой материя, от дължината на вълната на светлината (дисперсия на оптично въртене) е установена още през 1811 г. от Араго. Феноменът на селективно поглъщане от вещество на компонент на кръгова поляризирана светлина, кръгов дихроизъм, е открит от Хайдингер през 1847 г. Повече от 100 години тези явления са били малко използвани в органичната химия.

Всички призмени спектрални устройства са изградени на базата на явлението дисперсия. Диспергиращият елемент на такива устройства е една или повече призми.

Експериментално изследване на явлението дисперсия на светлината е извършено за първи път от Нютон през 1666 г., пропускайки бяла светлина през призма. Следователно най-отклоняващите се виолетови лъчи имат по-бавна скорост на разпространение в стъклото от по-малко отклоняващите се червени.

Ако частици (йони) с различни масии такси, тогава e и m също ще бъдат снабдени с индекси и ще влязат под знака за сума.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Разсейване на светлинатанаричаме зависимостта на индекса на пречупване на вещество (n) от честотата () или дължината на вълната () на светлината във вакуум (често индексът 0 се пропуска):

Понякога дисперсията се определя като зависимостта на фазовата скорост (v) на светлинните вълни от честотата.

Добре известно последствие от дисперсията е разлагането на бялата светлина в спектър при преминаване през призма. И. Нютон е първият, който записва своите наблюдения върху дисперсията на светлината. Дисперсията е следствие от честотната зависимост на поляризацията на атомите.

Графична зависимост на показателя на пречупване от честота (или дължина на вълната) - дисперсионна крива.

Дисперсията възниква в резултат на трептене на електрони и йони.

Дисперсия на светлината в призма

Ако монохроматичен лъч светлина удари призма, чийто индекс на пречупване е равен на n, под ъгъл (фиг. 1), тогава след двойно пречупване лъчът се отклонява от първоначалната посока под ъгъл:

Ако ъглите A, са малки, тогава всички останали ъгли във формула (2) са малки. В този случай законът за пречупване може да бъде написан не по отношение на синусите на тези ъгли, а директно по отношение на самите ъгли в радиани:

Знаейки това, имаме:

Следователно ъгълът на отклонение на лъчите с помощта на призма е право пропорционален на ъгъла на пречупване на призмата:

и зависи от стойността. И знаем, че индексът на пречупване е функция на дължината на вълната. Оказва се, че лъчи с различна дължина на вълната, след като преминат през призма, се отклоняват от различни ъгли. Става ясно защо лъч бяла светлина ще се разложи на спектър.

Дисперсия на вещество

Стойност (D), равна на:

Наречен дисперсия на веществото. Той показва колко бързо индексът на пречупване се променя с дължината на вълната.

Коефициентът на пречупване на прозрачните вещества се увеличава монотонно с намаляване на дължината на вълната, което означава, че стойността на D в абсолютна стойност нараства с намаляване на дължината на вълната. Тази дисперсия се нарича нормална. Феноменът на нормалната дисперсия е в основата на работата на призмените спектрографи, които могат да се използват за изследване на спектралния състав на светлината.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Упражнение Какви са основните разлики в дифракционния и призматичния спектър?
Решение Дифракционната решетка разлага светлината на дължини на вълните. От получените и измерени ъгли към посоките на съответните максимуми може да се изчисли дължината на вълната. За разлика от дифракционната решетка, призмата разлага светлината по отношение на индекса на пречупване, следователно, за да се намери дължината на вълната на светлината, е необходимо да има зависимост.

В допълнение към горното, цветовете в спектъра, получен в резултат на дифракция и призматичния спектър, са разположени по различен начин. За дифракционна решетка беше установено, че синусът на ъгъла на отклонение е пропорционален на дължината на вълната. Това означава, че дифракционната решетка отклонява червените лъчи повече от виолетовите. Призмата разлага лъчите по коефициента на пречупване, като за всички прозрачни вещества той монотонно намалява с увеличаване на дължината на вълната. Оказва се, че червените лъчи, които имат по-нисък коефициент на пречупване, ще бъдат отклонени от призмата по-малко от виолетовите (фиг. 2).


ПРИМЕР 2

Упражнение Какъв ще бъде ъгълът на отклонение () на лъча от стъклената призма, ако той обикновено пада на лицето си? Коефициентът на пречупване на веществото на призмата е n=1,5. Ъгълът на пречупване на призмата е тридесет градуса ().
Решение Когато решавате проблема, можете да използвате Фиг. 1 в теоретичната част на статията. Следва да се има предвид, че. От фиг.1 следва, че

Според закона за пречупването пишем:

Тъй като получаваме това. От формула (2.1) получаваме, че:

Светлинна дисперсияе зависимостта на индекса на пречупване нвещества на дължината на вълната на светлината (във вакуум)

или, което е същото, зависимостта на фазовата скорост на светлинните вълни от честотата:

дисперсия на веществотонаречена производна на нот

Дисперсията - зависимостта на коефициента на пречупване на дадено вещество от честотата на вълната - се проявява особено ярко и красиво заедно с ефекта на двойно пречупване (вижте Видео 6.6 в предишния параграф), наблюдаван, когато светлината преминава през анизотропни вещества. Факт е, че показателите на пречупване на обикновените и необичайните вълни зависят по различен начин от честотата на вълната. В резултат на това цветът (честотата) на светлината, преминаваща през анизотропно вещество, поставено между два поляризатора, зависи както от дебелината на слоя на това вещество, така и от ъгъла между равнините на предаване на поляризаторите.

За всички прозрачни безцветни вещества във видимата част на спектъра, с намаляване на дължината на вълната, индексът на пречупване се увеличава, т.е. дисперсията на веществото е отрицателна:. (фиг. 6.7, зони 1-2, 3-4)

Ако дадено вещество абсорбира светлина в определен диапазон от дължини на вълните (честоти), тогава в областта на абсорбция дисперсията

се оказва положителен и се нарича аномален (Фигура 6.7, зона 2-3).

Ориз. 6.7. Зависимост на квадрата на индекса на пречупване (плътна крива) и коефициента на поглъщане на светлина от веществото
(пунктирана крива) върху дължината на вълната
лблизо до една от лентите на поглъщане()

Нютон също изучава нормалната дисперсия. Разлагането на бялата светлина в спектър при преминаване през призма е следствие от дисперсията на светлината. Когато лъч бяла светлина преминава през стъклена призма, a цветен спектър (фиг. 6.8).


Ориз. 6.8. Преминаването на бяла светлина през призма: поради разликата в индекса на пречупване на стъклото за различни
дължина на вълната, лъчът се разлага на монохроматични компоненти - на екрана се появява спектър

Червената светлина има най-дългата дължина на вълната и най-нисък индекс на пречупване, така че червените лъчи се отклоняват от призмата по-малко от другите. До тях ще има лъчи от оранжева, след това жълта, зелена, синя, синя и накрая лилава светлина. Сложната бяла светлина, падаща върху призмата, се разлага на монохроматични компоненти (спектър).

Ярък примердисперсията е дъга. Дъга се наблюдава, ако слънцето е зад наблюдателя. Червените и виолетовите лъчи се пречупват от сферичните водни капки и се отразяват от вътрешната им повърхност. Червените лъчи се пречупват по-малко и попадат в окото на наблюдателя от капчици на по-голяма височина. Следователно горната лента на дъгата винаги се оказва червена (фиг. 26.8).


Ориз. 6.9. Появата на дъгата

Използвайки законите за отражение и пречупване на светлината, е възможно да се изчисли пътя на светлинните лъчи с пълно отражение и дисперсия в дъждовните капки. Оказва се, че лъчите се разпръскват с най-голям интензитет в посоката, която образува ъгъл от около 42 ° с посоката на слънчевите лъчи (фиг. 6.10).


Ориз. 6.10. местоположение на дъгата

Геометричното място на такива точки е окръжност с център в точката 0. Част от него е скрита за наблюдателя Рпод хоризонта, дъгата над хоризонта е видимата дъга. Възможно е също така двойно отразяване на лъчите в дъждовните капки, което води до дъга от втори ред, чиято яркост естествено е по-малка от яркостта на основната дъга. За нея теорията дава ъгъл 51 °, тоест дъгата от втори ред лежи извън основната. При него редът на цветовете е обърнат: външната дъга е оцветена в лилаво, а долната е в червено. Дъги от трети и по-висок ред се наблюдават рядко.

Елементарна теория на дисперсията.Зависимостта на коефициента на пречупване на веществото от дължината на електромагнитната вълна (честота) се обяснява въз основа на теорията за принудените трептения. Строго погледнато, движението на електроните в атома (молекулата) се подчинява на законите квантова механика. Въпреки това, за качествено разбиране на оптичните явления, човек може да се ограничи до концепцията за електрони, свързани в атом (молекула) чрез еластична сила. При отклонение от равновесното положение такива електрони започват да осцилират, като постепенно губят енергия от излъчването на електромагнитни вълни или прехвърлят енергията си към възлите на решетката и нагряват веществото. В резултат на това трептенията ще бъдат затихнали.

Когато преминава през материята, електромагнитната вълна действа върху всеки електрон със силата на Лоренц:

Където v-скоростта на осцилиращ електрон. В електромагнитната вълна съотношението на силите на магнитното и електрическото поле е

Следователно не е трудно да се оцени съотношението на електрическите и магнитните сили, действащи върху електрона:

Електроните в материята се движат със скорости, много по-ниски от скоростта на светлината във вакуум:

Където - амплитудата на напрегнатостта на електрическото поле в светлинната вълна, - фазата на вълната, определена от позицията на разглеждания електрон. За да опростим изчисленията, пренебрегваме затихването и записваме уравнението на движението на електрони във формата

където е естествената честота на трептенията на електрон в атом. Вече разгледахме решението на такова диференциално нехомогенно уравнение по-рано и получихме

Следователно изместването на електрона от равновесното положение е пропорционално на силата на електрическото поле. Преместванията на ядрата от равновесното положение могат да бъдат пренебрегнати, тъй като масите на ядрата са много големи в сравнение с масата на електрона.

Атом с изместен електрон придобива диполен момент

(за простота нека приемем за момента, че в атома има само един "оптичен" електрон, чието изместване има решаващ принос за поляризацията). Ако единица обем съдържа натоми, тогава поляризацията на средата (диполен момент на единица обем) може да бъде записана като

В реална среда е възможно различни видовефлуктуации на заряди (групи от електрони или йони), допринасящи за поляризацията. Тези видове вибрации могат да имат различни количества заряд e iи масите т аз,както и различни естествени честоти (ще ги обозначим с индекса к),броя на атомите в единица обем с даден тип вибрация N kпропорционално на концентрацията на атомите Н:

Безразмерен фактор на пропорционалност fkхарактеризира ефективния принос на всеки тип трептения към общата стойност на поляризацията на средата:

От друга страна, както е известно,

където е диелектричната чувствителност на веществото, която е свързана с диелектричната константа дсъотношение

В резултат на това получаваме израз за квадрата на индекса на пречупване на вещество:

В близост до всяка от собствените честоти функцията, дефинирана с формула (6.24), търпи прекъсване. Това поведение на индекса на пречупване се дължи на факта, че пренебрегнахме затихването. По същия начин, както видяхме по-рано, пренебрегването на затихването води до безкрайно увеличаване на амплитудата на принудителните трептения при резонанс. Допускането на затихване ни спасява от безкрайностите и функцията има формата, показана на фиг. 6.11.

Ориз. 6.11. Зависимостта на диелектричната проницаемост на средатавърху честотата на електромагнитната вълна

Разглеждане на връзката на честотата с дължината на електромагнитната вълна във вакуум

можете да получите зависимостта на индекса на пречупване на веществото Пвърху дължината на вълната в областта на нормалната дисперсия (секции 1–2 И 3–4 на фиг. 6.7):

Дължините на вълните, съответстващи на собствените честоти на трептене, са постоянни коефициенти.

В областта на аномалната дисперсия (), честотата на външното електромагнитно поле е близка до една от естествените честоти на трептенията на молекулните диполи, т.е. възниква резонанс. Именно в тези области (например, раздел 2–3 на фиг. 6.7) се наблюдава значително поглъщане на електромагнитни вълни; коефициентът на поглъщане на светлина от веществото е показан с пунктирана линия на фиг. 6.7.

Концепцията за групова скорост.Концепцията за групова скорост е тясно свързана с явлението дисперсия. При разпространение в среда с дисперсия на реални електромагнитни импулси, например известни ни поредици от вълни, излъчвани от отделни атомни излъчватели, се получава тяхното „разпръскване“ - разширяване на обхвата в пространството и продължителността във времето. Това се дължи на факта, че такива импулси не са монохроматична синусоидална вълна, а т. нар. вълнов пакет или група от вълни - набор от хармонични компоненти с различни честоти и различни амплитуди, всяка от които се разпространява в среда с собствената си фазова скорост (6.13).

Ако вълновият пакет се разпространява във вакуум, тогава неговата форма и пространствено-времевото разширение ще останат непроменени, а скоростта на разпространение на такъв влак от вълни ще бъде фазовата скорост на светлината във вакуум

Поради наличието на дисперсия, зависимостта на честотата на електромагнитната вълна от вълновото число кстава нелинейна и скоростта на разпространение на вълновата серия в средата, тоест скоростта на пренос на енергия, се определя от производната

където е вълновото число за "централната" вълна във влака (която има най-висока амплитуда).

Няма да изведем тази формула общ изглед, но нека го обясним с конкретен пример физически смисъл. Като модел на вълнов пакет ще вземем сигнал, състоящ се от две равнинни вълни, разпространяващи се в една и съща посока с еднакви амплитуди и начални фази, но различаващи се в честотите, изместени спрямо "централната" честота с малко количество. Съответните вълнови числа се изместват спрямо "централното" вълново число с малко количество . Тези вълни се описват с изрази.

(или дължина на вълната) на светлината (честотна дисперсия), или, същото нещо, зависимостта на фазовата скорост на светлината в материята от дължината на вълната (или честотата). Експериментално открит от Нютон около 1672 г., въпреки че теоретично добре обяснен много по-късно.

  • Пространствената дисперсия е зависимостта на тензора на диелектричната проницаемост на средата от вълновия вектор. Тази зависимост причинява редица явления, наречени пространствени поляризационни ефекти.

Един от най-показателните примери за дисперсия е разлагането на бяла светлина при преминаването й през призма (опит на Нютон). Същността на явлението дисперсия е неравномерната скорост на разпространение на светлинни лъчи с различна дължина на вълната в прозрачно вещество - оптична среда (докато във вакуум скоростта на светлината винаги е една и съща, независимо от дължината на вълната и оттам цвета). Обикновено, колкото по-висока е честотата на вълната, толкова по-висок е индексът на пречупване на средата и толкова по-ниска е скоростта на светлината в нея:

  • на червено максимална скороств средата и минималната степен на пречупване,
  • при лилавоминималната скорост на светлината в средата и максималната степен на пречупване.

Въпреки това, в някои вещества (например в йодни пари) се наблюдава ефект на аномална дисперсия, при който сините лъчи се пречупват по-малко от червените, а други лъчи се абсорбират от веществото и избягват наблюдението. Строго погледнато, аномалната дисперсия е широко разпространена, например тя се наблюдава в почти всички газове на честоти близо до абсорбционните линии, но в йодните пари е доста удобно за наблюдение в оптичния диапазон, където те абсорбират светлината много силно.

Разсейването на светлината направи възможно за първи път доста убедително да се покаже съставната природа на бялата светлина.

  • Бялата светлина също се разлага на спектър в резултат на преминаване през дифракционна решетка или отразяване от нея (това не е свързано с явлението дисперсия, а се обяснява с природата на дифракцията). Дифракционният и призматичният спектър са малко по-различни: призматичният спектър е компресиран в червената част и разтегнат във виолетовото и е подреден в низходящ ред на дължината на вълната: от червено до виолетово; нормалният (дифракционен) спектър е еднакъв във всички области и е подреден във възходящ ред на дължините на вълните: от виолетово до червено.

По аналогия с дисперсията на светлината подобни явления на зависимостта на разпространението на вълни от всякакъв друг характер от дължината на вълната (или честотата) също се наричат ​​дисперсия. Поради тази причина, например, терминът закон на дисперсията, прилаган като наименование на количествена зависимост, свързваща честотата и вълновото число, се прилага не само за електромагнитна вълна, но и за всеки вълнов процес.

Дисперсията обяснява факта, че дъгата се появява след дъжд (по-точно това, че дъгата е многоцветна, а не бяла).

Дисперсията е причина за хроматичните аберации - една от аберациите на оптичните системи, включително фотографските и видеообективите.

Коши излезе с формула, изразяваща зависимостта на индекса на пречупване на средата от дължината на вълната:

…,

Разсейване на светлината в природата и изкуството

Поради дисперсията могат да се наблюдават различни цветове.

  • Дъгата, чиито цветове се дължат на дисперсия, е един от ключовите образи на културата и изкуството.
  • Благодарение на дисперсията на светлината може да се наблюдава цветната "игра на светлина" върху фасетите на диамант и други прозрачни фасетирани предмети или материали.
  • До известна степен, преливащи се ефекти се срещат доста често, когато светлината преминава през почти всеки прозрачен обект. В изкуството те могат да бъдат специално усилени, подчертани.
  • Разлагането на светлината в спектър (поради дисперсия) по време на пречупване в призма е доста често срещана тема във визуалните изкуства. Например обложката на албума на Pink Floyd Dark Side Of The Moon изобразява пречупването на светлината в призма с разлагане в спектър.

Вижте също

Литература

  • Ящолд-Говорко В. А.Снимка и обработка. Заснемане, формули, термини, рецепти. - Ед. 4-то, съкр. - М .: Изкуство, 1977.

Връзки


Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "Дисперсия на светлината" в други речници:

    Зависимостта на индекса на пречупване n във VA от честотата n (дължина на вълната l) на светлината или зависимостта на фазовата скорост на светлинните вълни от тяхната честота. Последица D. s. разлагане в спектър на лъч бяла светлина, когато преминава през призма (вижте СПЕКТРИ ... ... Физическа енциклопедия

    светлинна дисперсия- Явления, дължащи се на зависимостта на скоростта на разпространение на светлината от честотата на светлинните трептения. [Сборник с препоръчителни термини. Брой 79. Физическа оптика. Академия на науките на СССР. Комитет по научна и техническа терминология. 1970] Теми… … Наръчник за технически преводач

    светлинна дисперсия- šviesos skaida statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: англ. дисперсия на светлината вок. Светлинна дисперсия, f; Zerteilung des Lichtes, рус. дисперсия на светлината, fpranc. дисперсия на светлината, f … Радиоелектронни термини

    светлинна дисперсия- šviesos dispersija statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. дисперсия на светлината вок. Светлинна дисперсия, f; Zerlegung des Lichtes, рус. дисперсия на светлината, fpranc. dispersion de la lumière, f … Fizikos terminų žodynas

    Зависимостта на коефициента на пречупване n на веществото от честотата ν (дължина на вълната λ) на светлината или зависимостта на фазовата скорост (виж Фазова скорост) на светлинните вълни от честотата. Последица D. s. разлагане в спектъра на лъч бяла светлина по време на преминаването на ... ... Велика съветска енциклопедия

    Зависимост на показателя на пречупване n в va от честотата на светлината v. В региона честоти на светлината, за които ryh е прозрачен, n се увеличава с увеличаване на v нормална D. s. В региона честоти, съответстващи на лентите на интензивно поглъщане на светлина във voi, n намалява с ... ... Голям енциклопедичен политехнически речник

    Пристрастяване абсолютен показателпречупване на материята от дължината на вълната на светлината ... Астрономически речник

    Искате ли да подобрите тази статия?: Добавете илюстрации. Намерете и издайте под формата на бележки под линия връзки към авторитетни източници, потвърждаващи написаното. Поставете шаблон на карта, който създава ... Wikipedia

    Зависимост на фазовата скорост на хармоничните вълни в среда от честотата на техните трептения. вълнова дисперсия се наблюдава за вълни от всякакво естество. Наличието на вълнова дисперсия води до изкривяване на формата на сигнала (например звуков импулс) при разпространение в среда ... Голям енциклопедичен речник

Лъч светлина, преминаващ през триъгълна призма, се отклонява към лицето, противоположно на ъгъла на пречупване на призмата. Но ако това е лъч точно бяла светлина, то след като премине през призмата, той не само ще се отклони, но и ще се разложи на цветни лъчи. Това явление се нарича светлинна дисперсия. За първи път е изследван в серия от забележителни експерименти.

Източникът на светлина в експериментите на Нютон беше малък кръгъл отвор, разположен в капака на прозорец, осветен от слънчевите лъчи. Когато пред отвора се постави призма, вместо кръгло петно ​​на стената се появи цветна ивица, наречена спектър на Нютон. Такъв спектър се състои от седем основни цвята: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго и виолетово, които постепенно преминават един в друг. Всеки от тях заема място с различен размер в спектъра. Лилавата ивица е най-дългата, а червената ивица е най-късата.

Следващият експеримент се състоеше в това, че от широк лъч цветни лъчи, получени с помощта на призма, тесни лъчи от определен цвят се откроиха от екран с малък отвор и бяха насочени към втора призма.

Призмата, която ги отклонява, не променя цвета на тези лъчи. Такива лъчи се наричат ​​прости или монохроматични (едноцветни).

Опитът показва, че червените лъчи усещат по-малко отклонение от виолетовите, т.е. Лъчите от различни цветове се пречупват по различен начин от призма.

Събирайки лъчи от лъчи, които излизат от призмата, Нютон получава на бял екран вместо цветна ивица бяло изображение на дупка.

От всички проведени експерименти Нютон прави следните заключения:

  • бялата светлина е по своята същност сложна светлина, която се състои от цветни лъчи;
  • лъчите на светлината от различни цветове също имат различни индекси на пречупване на веществото; в резултат на това, когато лъч бяла светлина се отклонява от призма, той се разлага на спектър;
  • ако комбинирате цветните лъчи на спектъра, тогава отново получавате бяла светлина.

По този начин дисперсията на светлината е явление, което се дължи на зависимостта на веществото от дължината на вълната (или честотата).

Дисперсията на светлината се забелязва не само когато светлината преминава през призма, но и в различни други случаи на пречупване на светлината. Така че, по-специално, пречупването на слънчевата светлина във водните капки е придружено от разлагането му на многоцветни лъчи, което обяснява образуването на дъга.

За да получи спектъра, Нютон насочва доста широк цилиндричен лъч слънчева светлина през кръгъл отвор, направен в затвора, върху призма.

Полученият по този начин спектър е серия от многоцветни изображения на кръгла дупка, частично насложени една върху друга. За да се получи по-чист спектър, когато се изучава такова явление като дисперсия на светлината, Нютон предложи да се използва не кръгъл отвор, а тесен процеп, успореден на пречупващия ръб на призмата. С помощта на леща на екрана се получава ясно изображение на процепа, след което зад лещата се монтира призма, която дава спектъра.

Най-чистите и ярки спектри се получават с помощта на специални инструменти - спектроскопи и спектрографи.

Поглъщането на светлина е явление, при което енергията на светлинната вълна намалява при преминаването й през вещество. Това се дължи на трансформацията на енергията на светлинна вълна в енергията на вторичното излъчване или, с други думи, вещество, което има различен спектрален състав и други посоки на разпространение.

Поглъщането на светлина може да причини нагряване на вещество, йонизация или възбуждане на молекули или атоми, фотохимични реакции и други процеси в веществото.