עמוד 1

תופעת הפיזור בשונה מערכות אופטיותאה ממלא תפקיד חיובי ושלילי כאחד. בעדשות של מצלמות, מיקרוסקופים וטלסקופים, פיזור האור גורם לסטייה כרומטית ומדרדר מאוד את התמונה; אתה צריך להילחם בזה.

תופעת הפיזור תמיד מלווה את הקליטה התהודה של אנרגיית שדה המיקרוגל – למעשה, פיזור מלווה בליטה בכל אזור בספקטרום.

תופעת הפיזור תלויה ב טיפול בחוםחוטי קול. פעולה חשובה ביותר בעת עיבוד חוטי אודיו ניקל היא חישול למשך 15 - 30 דקות בטמפרטורה של 800 - 900 מעלות צלזיוס.

תופעת הפיזור מורכבת משינוי במהירות התפשטות הקול כאשר התדר שלו משתנה. חלק מדרגות החופש של מולקולות מתרגשות לאט יותר מאחרות, ולכן קיבולת החום של גז עשויה להיות תלויה בקצב החימום שלו. אם צליל מתפשט בגז, אז, בתדר רטט נמוך, במהלך המעבר גל קוללכל דרגות החופש של המולקולות יש זמן להתרגש. נוצר שיווי משקל שבו ליכולת החום של הגז יש ערך מרבי. אם תדר הקול גבוה, אז במהלך המעבר של גל הקול לא לכל דרגות החופש יש זמן להתרגש.

תופעת הפיזור נצפית גם עבור קיטוב אלקטרוני ואטומי. בטווח התדרים המקביל לקרינת IR נעלם הקיטוב האטומי, ובתחום הקרינה הנראית לעין וה-UV הקיטוב האלקטרוני נעלם.

תופעות פיזור האור, כמו גם תופעות של הפרעות ודיפרקציה באור לא מונוכרומטי, מוכיחות שגל אלקטרומגנטי מונוכרומטי בעל תדירות מסוימת (או אורך גל בוואקום) השייך לטווח גלי האור הנראה (IV. Strictly אור מונוכרומטי לא יכול להתקיים באופן עקרוני. זה נובע מתהליכי פליטת האור.

התופעות של פיזור סיבוב אופטי ודיכרואיזם מעגלי ידועות כבר זמן רב. התלות של זווית הסיבוב של מישור הקיטוב של אור מקוטב ליניארי העובר דרך שכבת חומר על אורך הגל של האור (פיזור סיבוב אופטי) נקבעה עוד בשנת 1811 על ידי אראגו. תופעת הקליטה הסלקטיבית על ידי חומר של מרכיבים של אור מקוטב מעגלי, דיכרואיזם מעגלי, התגלתה על ידי היידינגר בשנת 1847. במשך יותר מ-100 שנים, תופעות אלו היו בשימוש מועט בכימיה אורגנית.

כל המכשירים הספקטרליים של הפריזמה בנויים על בסיס תופעת הפיזור. אלמנט הפיזור של מכשירים כאלה הוא פריזמה אחת או יותר.

ניוטון חקר לראשונה בניסוי את תופעת פיזור האור בשנת 1666 על ידי העברת אור לבן דרך פריזמה. כתוצאה מכך, לקרניים הסגולות הסוטה ביותר יש מהירות התפשטות נמוכה יותר בזכוכית מאשר לאדומות הפחות סוטה.

אם תופעת הפיזור מערבת חלקיקים (יונים) עם מסות שונותוחיובים, אז יסופקו גם e ו-m עם מדדים וייכללו בסימן הסכום.

הַגדָרָה

פיזור אורקרא לתלות של מקדם השבירה של חומר (n) בתדירות () או באורך הגל () של האור בוואקום (לעיתים קרובות האינדקס 0 מושמט):

לפעמים פיזור מוגדר כתלות של מהירות הפאזה (v) של גלי האור בתדר.

התוצאה הידועה של פיזור היא פירוק האור הלבן לספקטרום כאשר הוא עובר דרך פריזמה. I. ניוטון היה הראשון שרשם את תצפיותיו על פיזור האור. פיזור הוא תוצאה של התלות של הקיטוב של אטומים בתדר.

תלות גרפית של מקדם השבירה בתדר (או אורך גל) - עקומת פיזור.

פיזור מתרחש כתוצאה מרטט של אלקטרונים ויונים.

פיזור האור בפריזמה

אם אלומת אור מונוכרומטית פוגעת במנסרה, שמקדם השבירה שלה שווה ל-n, בזווית (איור 1), אז לאחר שבירה כפולה האלומה סוטה מהכיוון המקורי בזווית:

אם זוויות A קטנות, לכן כל שאר הזוויות בנוסחה (2) קטנות. במקרה זה, ניתן לכתוב את חוק השבירה לא דרך הסינוסים של הזוויות הללו, אלא ישירות דרך ערכי הזוויות עצמן ברדיאנים:

לדעת את זה, יש לנו:

כתוצאה מכך, זווית הסטייה של קרניים באמצעות מנסרה עומדת ביחס ישר לערך זווית השבירה של המנסרה:

ותלוי בגודל. ואנחנו יודעים שמקדם השבירה הוא פונקציה של אורך הגל. מסתבר שקרניים בעלות אורכי גל שונים לאחר מעבר בפריזמה יוסטו על ידי זוויות שונות. מתברר מדוע אלומת אור לבן תתפרק לספקטרום.

פיזור של חומר

ערך (D) שווה ל:

שקוראים לו פיזור החומר. זה מראה את קצב השינוי של מקדם השבירה בהתאם לאורך הגל.

מקדם השבירה של חומרים שקופים גדל באופן מונוטוני עם ירידה באורך הגל, מה שאומר שגודל ה-D גדל עם אורך הגל פוחת. פיזור זה נקרא נורמלי. תופעת הפיזור הרגיל היא הבסיס לפעולה של ספקטרוגרפים מנסרים, שבאמצעותם ניתן ללמוד את ההרכב הספקטרלי של האור.

דוגמאות לפתרון בעיות

דוגמה 1

תרגיל

מהם ההבדלים העיקריים בספקטרום הדיפרקציה והפריזמטי?

פִּתָרוֹן

סורג עקיפה ממיין אור לאורכי גל. מהזוויות המתקבלות והנמדדות ועד לכיווני המקסימום המתאימים, ניתן לחשב את אורך הגל. שלא כמו סורג עקיפה, פריזמה ממיין אור לפי ערכי אינדקס השבירה, לכן, כדי למצוא את אורך הגל של האור יש צורך שתהיה תלות. בנוסף לאמור לעיל, הצבעים בספקטרום המתקבלים כתוצאה מעקיפה והספקטרום הפריזמטי ממוקמים בצורה שונה. עבור סורג עקיפה, נמצא כי הסינוס של זווית הסטייה פרופורציונלי לאורך הגל. המשמעות היא שרשת העקיפה דוחה קרניים אדומות יותר מאשר קרניים סגולות. המנסרה מפרידה את הקרניים לפי מקדם השבירה, ולגבי כל החומרים השקופים היא יורדת באופן מונוטוני עם אורך הגל הגובר. מסתבר שקרניים אדומות, בעלות מקדם שבירה נמוך יותר, יוסטו על ידי המנסרה פחות מקרניים סגולות (איור 2).

דוגמה 2

תרגיל	מה תהיה זווית הסטייה () של האלומה על ידי מנסרת זכוכית אם היא נופלת כרגיל על פניה? מקדם השבירה של חומר הפריזמה הוא n=1.5. זווית השבירה של המנסרה היא שלושים מעלות ().
פִּתָרוֹן	בעת פתרון הבעיה, אתה יכול להשתמש באיור. 1 בחלק התיאורטי של המאמר. צריך לציין ש. מאיור 1 עולה כי על פי חוק השבירה אנו כותבים: מאז, אנחנו מקבלים את זה. מנוסחה (2.1) אנו מקבלים כי:

פיזור אור- זוהי התלות של מקדם השבירה נחומרים בהתאם לאורך הגל של האור (בוואקום)

או, שזה אותו דבר, התלות של מהירות הפאזה של גלי האור בתדר:

פיזור של חומרנקראת הנגזרת של נעל ידי

פיזור - התלות של מקדם השבירה של חומר בתדר הגל - מתבטא בצורה ברורה ויפה במיוחד יחד עם השפעת השבירה הדו-פעמית (ראה סרטון 6.6 בפסקה הקודמת), הנצפית כאשר אור עובר דרך חומרים אנזוטרופיים. העובדה היא שמדדי השבירה של גלים רגילים ויוצאי דופן תלויים באופן שונה בתדירות הגל. כתוצאה מכך, הצבע (תדירות) האור העובר דרך חומר אנזוטרופי המונח בין שני מקטבים תלוי הן בעובי השכבה של חומר זה והן בזווית בין מישורי השידור של המקטבים.

עבור כל החומרים השקופים וחסרי הצבע בחלק הגלוי של הספקטרום, ככל שאורך הגל יורד, מקדם השבירה עולה, כלומר הפיזור של החומר שלילי: . (איור 6.7, אזורים 1-2, 3-4)

אם חומר סופג אור בטווח מסוים של אורכי גל (תדרים), אז באזור הספיגה הפיזור

מתברר כחיובי ונקרא לֹא נוֹרמָלִי (איור 6.7, שטח 2-3).

אורז. 6.7. תלות בריבוע מקדם השבירה (עקומה מוצקה) ומקדם בליעת האור של החומר
(עקומה מקווקו) לעומת אורך גללליד אחת מרצועות הקליטה()

ניוטון חקר פיזור נורמלי. הפירוק של אור לבן לספקטרום בעת מעבר דרך פריזמה הוא תוצאה של פיזור האור. כאשר אלומת אור לבן עוברת דרך פריזמת זכוכית, א ספקטרום רב צבעים (איור 6.8).

אורז. 6.8. מעבר אור לבן דרך פריזמה: בשל ההבדל במקדם השבירה של זכוכית עבור שונים
אורכי גל, האלומה מפורקת לרכיבים מונוכרומטיים - ספקטרום מופיע על המסך

לאור אדום יש את אורך הגל הארוך ביותר ואת מקדם השבירה הקטן ביותר, ולכן קרניים אדומות מוסטות פחות מאחרות על ידי המנסרה. לידם יהיו קרניים של כתום, אחר כך צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו ולבסוף אור סגול. האור הלבן המורכב המתרחש על המנסרה מתפרק לרכיבים מונוכרומטיים (ספקטרום).

דוגמה בולטתהפיזור הוא קשת בענן. קשת בענן נצפית אם השמש נמצאת מאחורי המתבונן. קרניים אדומות וסגולות נשברות על ידי טיפות מים כדוריות ומשתקפות מהמשטח הפנימי שלהן. קרניים אדומות נשברות פחות ונכנסות לעין המתבונן מטיפות הממוקמות בגובה רב יותר. לכן, הפס העליון של הקשת מתגלה תמיד כאדום (איור 26.8).

אורז. 6.9. הופעתה של קשת בענן

באמצעות חוקי ההחזר והשבירה של האור, ניתן לחשב את נתיב קרני האור עם השתקפות מוחלטת ופיזור בטיפות גשם. מסתבר שהקרניים מפוזרות בעוצמה הגדולה ביותר בכיוון היוצר זווית של כ-42° עם כיוון קרני השמש (איור 6.10).

אורז. 6.10. מיקום קשת בענן

המיקום הגיאומטרי של נקודות כאלה הוא מעגל שמרכזו בנקודה 0. חלק ממנו נסתר מהמתבונן רמתחת לאופק, הקשת שמעל לאופק היא הקשת הנראית לעין. אפשר גם השתקפות כפולה של קרניים בטיפות גשם, מה שמוביל לקשת מסדר שני, שבהירותה, באופן טבעי, פחותה מבהירות הקשת הראשית. מבחינתה, התיאוריה נותנת זווית 51 °, כלומר, הקשת מסדר שני שוכנת מחוץ לקשת הראשית. בו סדר הצבעים הפוך: הקשת החיצונית בצבע סגול, והתחתונה צבועה באדום. קשתות בענן מהמסדר השלישי ומעלה נצפות לעתים רחוקות.

תיאוריה יסודית של פיזור.התלות של מקדם השבירה של חומר באורך הגל האלקטרומגנטי (תדר) מוסברת על בסיס התיאוריה של תנודות מאולצות. באופן קפדני, תנועת האלקטרונים באטום (מולקולה) מצייתת לחוקים מכניקה קוואנטית. עם זאת, להבנה איכותית של תופעות אופטיות, אנו יכולים להגביל את עצמנו לרעיון של אלקטרונים הקשורים באטום (מולקולה) בכוח אלסטי. כאשר חורגים ממצב שיווי המשקל, אלקטרונים כאלה מתחילים להתנוד, מאבדים בהדרגה אנרגיה כדי לפלוט גלים אלקטרומגנטיים או מעבירים את האנרגיה שלהם לצמתי סריג ומחממים את החומר. כתוצאה מכך, התנודות יובלו.

כאשר עוברים דרך חומר, גל אלקטרומגנטי פועל על כל אלקטרון בכוח לורנץ:

איפה v-מהירות של אלקטרון מתנודד. בגל אלקטרומגנטי, היחס בין חוזק השדה המגנטי והחשמלי שווה ל

לכן, לא קשה להעריך את היחס בין הכוחות החשמליים והמגנטיים הפועלים על האלקטרון:

אלקטרונים בחומר נעים במהירויות נמוכות בהרבה ממהירות האור בוואקום:

איפה - משרעת עוצמת השדה החשמלי בגל אור, - שלב הגל, הנקבע לפי מיקום האלקטרון המדובר. כדי לפשט את החישובים, אנו מזניחים את השיכוך וכותבים את משוואת תנועת האלקטרונים בצורה

שבו, הוא התדר הטבעי של תנודות של אלקטרון באטום. כבר שקלנו את הפתרון של משוואה אי-הומוגנית דיפרנציאלית כזו קודם לכן והושג

כתוצאה מכך, העקירה של האלקטרון ממיקום שיווי המשקל היא פרופורציונלית לחוזק השדה החשמלי. ניתן להזניח תזוזות של גרעינים ממיקום שיווי המשקל, שכן מסות הגרעינים גדולות מאוד בהשוואה למסה של האלקטרון.

אטום עם אלקטרון שנעקר מקבל מומנט דיפול

(למען הפשטות, הבה נניח לעת עתה שיש רק אלקטרון "אופטי" אחד באטום, שתזוזה שלו תורמת תרומה מכרעת לקיטוב). אם נפח יחידה מכיל נאטומים, אז ניתן לכתוב את הקיטוב של המדיום (מומנט דיפול ליחידת נפח) בצורה

אפשרי בסביבות אמיתיות סוגים שוניםתנודות של מטענים (קבוצות של אלקטרונים או יונים) התורמים לקיטוב. לסוגים אלה של תנודות יכולות להיות כמויות מטען שונות ה אניוהמונים אני,כמו גם תדרים טבעיים שונים (נסמן אותם במדד k),במקרה זה, מספר האטומים ליחידת נפח עם סוג נתון של רטט נ.קפרופורציונלי לריכוז האטומים N:

מקדם מידתיות חסר מימד fkמאפיין את התרומה האפקטיבית של כל סוג של תנודה לקיטוב הכולל של המדיום:

מצד שני, כידוע,

איפה הרגישות הדיאלקטרית של החומר, שקשורה לקבוע הדיאלקטרי היַחַס

כתוצאה מכך, נקבל את הביטוי לריבוע של מקדם השבירה של חומר:

ליד כל אחד מהתדרים הטבעיים, הפונקציה המוגדרת בנוסחה (6.24) סובלת מחוסר המשכיות. התנהגות זו של מקדם השבירה נובעת מהעובדה שהזנחנו את הנחתה. באופן דומה, כפי שראינו קודם לכן, הזנחת השיכוך מובילה לעלייה אינסופית במשרעת של תנודות כפויות בתהודה. לקיחה בחשבון של הנחתה חוסכת אותנו מאינסוף, ולפונקציה יש את הצורה שמוצגת באיור. 6.11.

אורז. 6.11. תלות בקבוע הדיאלקטרי של המדיוםעל תדר הגל האלקטרומגנטי

בהתחשב בקשר בין תדר ואורך גל אלקטרומגנטי בוואקום

אפשר לקבל את התלות של מקדם השבירה של חומר פעל אורך הגל באזור הפיזור הרגיל (חתכים 1–2 ו 3–4 באיור. 6.7):

אורכי הגל המתאימים לתדרים הטבעיים של תנודות הם מקדמים קבועים.

באזור של פיזור חריג (), תדירות השדה האלקטרומגנטי החיצוני קרובה לאחד מהתדרים הטבעיים של תנודות של דיפולים מולקולריים, כלומר מתרחשת תהודה. באזורים אלו (לדוגמה, אזור 2–3 באיור 6.7) נצפית קליטה משמעותית של גלים אלקטרומגנטיים; מקדם ספיגת האור של החומר מוצג בקו המקווקו באיור. 6.7.

מושג מהירות הקבוצה.מושג מהירות הקבוצה קשור קשר הדוק לתופעת הפיזור. כאשר פולסים אלקטרומגנטיים אמיתיים מתפשטים בתווך עם פיזור, למשל, רכבות גלים המוכרות לנו, הנפלטות על ידי פולטים אטומיים בודדים, הם "מתפשטים" - התרחבות של היקף במרחב ובמשך בזמן. זאת בשל העובדה שפולסים כאלה אינם גל סינוס מונוכרומטי, אלא מה שנקרא חבילת גלים, או קבוצת גלים - קבוצה של רכיבים הרמוניים בעלי תדרים שונים ומשרעות שונות, שכל אחד מהם מתפשט במדיום עם מהירות הפאזה שלו (6.13).

אם חבילת גל הייתה מתפשטת בוואקום, אזי צורתה והיקף המרחב-זמני שלה היו נשארים ללא שינוי, ומהירות ההתפשטות של רכבת גל כזו תהיה מהירות הפאזה של האור בוואקום

בשל נוכחות פיזור, התלות של התדר של גל אלקטרומגנטי במספר הגל קהופך לא ליניארי, ומהירות ההתפשטות של רכבת הגלים בתווך, כלומר מהירות העברת האנרגיה, נקבעת על ידי הנגזרת

היכן מספר הגל של הגל ה"מרכזי" ברכבת (בעל המשרעת הגדולה ביותר).

לא נסיק את הנוסחה הזו השקפה כללית, אבל בואו נסביר את זה באמצעות דוגמה מסוימת משמעות פיזית. כמודל של חבילת גל, ניקח אות המורכב משני גלים מישוריים המתפשטים באותו כיוון עם אמפליטודות ופאזות ראשוניות זהות, אך תדרים שונים, המוזזים ביחס לתדר ה"מרכזי" בכמות קטנה. מספרי הגלים המתאימים מוזזים ביחס למספר הגל ה"מרכזי". בכמות קטנה . גלים אלו מתוארים על ידי ביטויים.

(או אורך גל) של אור (פיזור תדר), או, אותו דבר, התלות של מהירות הפאזה של האור בחומר באורך הגל (או התדר). התגלה בניסוי על ידי ניוטון בסביבות 1672, אם כי תיאורטית הוסבר די טוב מאוחר יותר.

• פיזור מרחבי הוא התלות של טנסור הקבוע הדיאלקטרי של תווך בוקטור הגל. תלות זו גורמת למספר תופעות הנקראות השפעות קיטוב מרחביות.

אחת הדוגמאות הברורות ביותר לפיזור היא פירוק האור הלבן בעת ​​מעבר דרך פריזמה (ניסוי ניוטון). המהות של תופעת הפיזור היא מהירות התפשטות לא שווה של קרני אור בעלות אורכי גל שונים בחומר שקוף – תווך אופטי (בעוד שבוואקום מהירות האור תמיד זהה, ללא קשר לאורך הגל ולפיכך צבעו). בדרך כלל, ככל שתדירות הגל גבוהה יותר, כך מקדם השבירה של המדיום גבוה יותר ומהירות האור שלו נמוכה יותר:

• באדום מהירות מירביתבדרגת השבירה הבינונית והמינימלית,
• בְּ- סָגוֹלמהירות האור המינימלית במדיום ומידת השבירה המקסימלית.

עם זאת, בחומרים מסוימים (למשל, אדי יוד), נצפה אפקט פיזור חריג, שבו קרניים כחולות נשברות פחות מהאדומות, בעוד שקרניים אחרות נספגות בחומר וחומקות מהתבוננות. באופן קפדני יותר, פיזור חריג הוא נפוץ, למשל, הוא נצפה כמעט בכל הגזים בתדרים ליד קווי ספיגה, אבל באדי יוד זה די נוח לתצפית בתחום האופטי, שם הם סופגים אור חזק מאוד.

פיזור האור איפשר לראשונה להדגים בצורה משכנעת למדי את האופי המרוכב של האור הלבן.

• האור הלבן מתפרק לספקטרום כתוצאה ממעבר דרך סורג עקיפה או השתקפות ממנו (זה לא קשור לתופעת הפיזור, אלא מוסבר על ידי אופי הדיפרקציה). הספקטרום הפריזמטי והספקטרום הפריזמטי שונים במקצת: הספקטרום הפריזמטי נדחס בחלק האדום ונמתח בסגול ומסודר בסדר יורד של אורך הגל: מאדום לסגול; ספקטרום נורמלי (דיפרקציה) אחיד בכל האזורים ומסודר לפי סדר אורכי גל גדלים: מסגול לאדום.

באנלוגיה לפיזור האור, תופעות דומות של תלות התפשטות של גלים מכל טבע אחר באורך הגל (או התדר) נקראות גם פיזור. מסיבה זו, למשל, המונח חוק פיזור, המשמש כשם של קשר כמותי המתייחס לתדר ומספר גלים, חל לא רק על גל אלקטרומגנטי, אלא על כל תהליך גל.

פיזור מסביר את העובדה שקשת מופיעה אחרי גשם (ליתר דיוק, העובדה שהקשת היא רבת צבעים ולא לבנה).

פיזור הוא הגורם לסטיות כרומטיות - אחת מהסטיות של מערכות אופטיות, כולל עדשות צילום ווידאו.

קאוצ'י המציא נוסחה המבטאת את התלות של מקדם השבירה של תווך באורך הגל:

…,

פיזור האור בטבע ובאמנות

בשל פיזור, ניתן לראות צבעים שונים.

• קשת, שצבעיה נובעים מפיזור, היא אחת הדימויים המרכזיים של תרבות ואמנות.
• הודות לפיזור האור, ניתן לצפות ב"משחק האור" הצבעוני על פני יהלום וחפצים או חומרים שקופים אחרים.
• במידה זו או אחרת, אפקטים של קשת בענן מתגלים לעתים קרובות למדי כאשר האור עובר כמעט דרך כל חפץ שקוף. באמנות ניתן להעצים אותם ולהדגיש אותם באופן ספציפי.
• פירוק האור לספקטרום (עקב פיזור) כאשר הוא נשבר בפריזמה הוא נושא נפוץ למדי באמנות החזותית. לדוגמה, עטיפת האלבום Dark Side Of The Moon של פינק פלויד מתארת ​​את שבירת האור בפריזמה עם פירוק לספקטרום.

ראה גם

סִפְרוּת

• יאשטולד-גובורקו V.A.צילום ועיבוד. צילום, נוסחאות, מונחים, מתכונים. - אד. 4, ראשי תיבות. - מ.: אמנות, 1977.

קישורים

קרן ויקימדיה. 2010.

ראה מה זה "פיזור אור" במילונים אחרים:

התלות של מקדם השבירה n ב-VA בתדר n (אורך הגל l) של האור או התלות של מהירות הפאזה של גלי האור בתדר שלהם. תוצאה ד' ס. פירוק לספקטרום של אלומת אור לבן בעת ​​מעבר דרך פריזמה (ראה SPECTRA... ... אנציקלופדיה פיזית

פיזור אור- תופעות הנגרמות כתוצאה מהתלות של מהירות התפשטות האור בתדירות תנודות האור. [אוסף תנאים מומלצים. גיליון 79. אופטיקה פיזיקלית. האקדמיה למדעים של ברית המועצות. הוועדה למינוח מדעי וטכני. 1970] נושאים … … מדריך למתרגם טכני

פיזור אור- šviesos skaida statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. פיזור של ווק אור. Lichtdispersion, ו; Zerteilung des Lichtes, f rus. פיזור אור, f pranc. dispersion de la lumière, f… Radioelektronikos terminų žodynas

פיזור אור- šviesos dispersija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. פיזור של ווק אור. Lichtdispersion, ו; Zerlegung des Lichtes, f rus. פיזור אור, f pranc. dispersion de la lumière, f … Fizikos terminų žodynas

התלות של מקדם השבירה n של חומר בתדר ν (אורך הגל λ) של האור או התלות של מהירות הפאזה (ראה מהירות שלב) של גלי האור בתדר. תוצאה ד' ס. פירוק לספקטרום של אלומת אור לבן בעת ​​מעבר... ... האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה

תלות של מקדם השבירה n in va בתדירות האור v. באזור תדרים של אור, שעבורם v שקוף, n עולה עם הגדלת v נורמלי d.s. באזור תדרים התואמים לפסים של בליעה אינטנסיבית של אור בשדה, n יורד עם... ... מילון אנציקלופדיות פוליטכני גדול

הִתמַכְּרוּת אינדיקטור מוחלטשבירה של חומר מאורך הגל של האור... מילון אסטרונומי

מה תרצה לשפר מאמר זה?: הוסף איורים. מצא וסדר בצורה של הערות שוליים קישורים למקורות מוסמכים המאשרים את הכתוב. שים כרטיס תבנית שהוא... ויקיפדיה

תלות של מהירות הפאזה של גלים הרמוניים במדיום בתדירות התנודות שלהם. פיזור גלים נצפה עבור גלים מכל טבע. נוכחות של פיזור גל מובילה לעיוות של צורת האות (לדוגמה, דופק שמע) בעת התפשטות במדיום... מילון אנציקלופדי גדול

קרן אור עוברת דרכה מנסרה משולשת, סוטה לכיוון הפנים מול זווית השבירה של המנסרה. עם זאת, אם מדובר בקרן אור לבנה, אז לאחר שהיא תעבור דרך המנסרה, היא לא רק תוסט, אלא גם תתפרק לאורות צבעוניות. תופעה זו נקראת פיזור אור. זה נחקר לראשונה בסדרה של ניסויים יוצאי דופן.

מקור האור בניסויים של ניוטון היה חור עגול קטן שנמצא בתריס של חלון המואר בקרני השמש. כאשר הותקנה מנסרה לפני החור, במקום כתם עגול, הופיעה על הקיר פס צבעוני, שניוטון כינה את הספקטרום. ספקטרום כזה מורכב משבעה צבעים עיקריים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו וסגול, שהפכו בהדרגה זה לזה. כל אחד מהם תופס מקום בגודל שונה בספקטרום. לפס הסגול יש את האורך הגדול ביותר, לפס האדום הקצר ביותר.

הניסוי הבא כלל שימוש במסך עם חור קטן כדי להפריד אלומות צרות בצבע מסוים מקרן רחבה של קרניים צבעוניות שהתקבלו באמצעות מנסרה ולכוון אותן לפריזמה שנייה.

המנסרה, מסיטה אותן, אינה משנה את צבען של הקרניים הללו. קרניים כאלה נקראות פשוטות או מונוכרומטיות (חד-צבע).

הניסיון מלמד שקרניים אדומות חוות פחות סטייה מקרניים סגולות, כלומר. קרניים בצבעים שונים נשברות בצורה שונה על ידי פריזמה.

על ידי איסוף אלומות קרניים היוצאות מהמנסרה, ניוטון קיבל תמונה לבנה של חור על מסך לבן במקום פס צבעוני.

מכל הניסויים שלו, ניוטון הסיק את המסקנות הבאות:

• אור לבן מטבעו הוא אור מורכב המורכב מקרניים צבעוניות;
• עבור קרני אור בצבעים שונים, גם מדדי השבירה של החומר שונים; כתוצאה מכך, כאשר אלומת אור לבן מוסטת על ידי פריזמה, היא מתפרקת לספקטרום;
• אם תשלבו את הקרניים הצבעוניות של הספקטרום, תקבלו שוב אור לבן.

לפיכך, פיזור האור הוא תופעה הנובעת מהתלות של החומר באורך הגל (או התדר).

פיזור האור מופיע לא רק כאשר האור עובר דרך פריזמה, אלא גם במקרים שונים אחרים של שבירה של אור. כך, במיוחד, שבירת אור השמש בטיפות מים מלווה בפירוק שלו לקרניים רב-צבעוניות, מה שמסביר את היווצרותה של קשת בענן.

כדי להשיג ספקטרום, ניוטון כיוון קרן גלילית רחבה למדי של אור שמש על פריזמה דרך חור עגול שנעשה בתריס.

הספקטרום המתקבל בדרך זו הוא סדרה של תמונות רב-צבעוניות של חור עגול, החופפים חלקית זו את זו. כדי להשיג ספקטרום נקי יותר, כאשר חקר תופעה כמו פיזור האור, ניוטון הציע להשתמש לא בחור עגול, אלא חריץ צר במקביל לקצה השבירה של המנסרה. באמצעות עדשה מתקבלת תמונה ברורה של החריץ על המסך ולאחר מכן מותקנת מאחורי העדשה פריזמה המייצרת ספקטרום.

הספקטרום הטהור והבהיר ביותר מתקבל באמצעות מכשירים מיוחדים - ספקטרוסקופים וספקטרוגרפים.

בליעת אור היא תופעה שבה האנרגיה של גל אור פוחתת כשהוא עובר בחומר. זה מתרחש עקב הפיכת האנרגיה של גל אור לאנרגיה של קרינה משנית או, במילים אחרות, חומר בעל הרכב ספקטרלי שונה וכיווני התפשטות אחרים.

ספיגת האור עלולה לגרום לחימום של חומר, יינון או עירור של מולקולות או אטומים, תגובות פוטוכימיות וכן תהליכים נוספים בחומר.