Fandom

Math Wiki

Dispersia luminii

1.029pages on
this wiki
Add New Page
Comments0 Share

Ad blocker interference detected!


Wikia is a free-to-use site that makes money from advertising. We have a modified experience for viewers using ad blockers

Wikia is not accessible if you’ve made further modifications. Remove the custom ad blocker rule(s) and the page will load as expected.

Dispersion-prism-coolpinkfloyd.jpg

Dispersia luminii prin prismă

Lumina albă este o superpoziţie de unde luminoase cu lungime de undă extinsă în tot spectrul vizibil. Viteza luminii în vid este aceeaşi pentru toate lungimile de undă, dar în materiale, aceasta diferă de la o lungime de undă la alta. De aceea şi indicele de refracţie depinde de lungimea de undă.

Fenomenul determinat de dependenţa indicelui de refracţie al mediului de lungimea de undă a luminii (sau, corespunzător de frecvenţă) se numeşte dispersie a luminii.

Fenomenul de dispersie a fost studiat pentru prima dată de către Newton, observând trecerea unui fascicul de lumină albă (naturală) printr-o prismă, având ca rezultat descompunerea luminii în culorile componente.

Radiaţiile sunt refractate din ce în ce mai mult pe măsură ce creşte frecvenţa lor (de la roşu către violet).

Se ştie că propagarea undei electromagnetice într-un mediu se caracterizează prin viteza de propagare v sau prin indicele de refracţie absolut al mediului:

n= \frac c v = \sqrt{\frac{\varepsilon_r}{\mu_r}}, \!

în care \varepsilon_r \! şi \mu_r \! sunt permitivitatea dielectrică relativă şi respectiv permeabilitatea magnetică a mediului. Pentru mediile dielectrice în care se propagă lumina, \mu_r \! astfel că:

n \cong \sqrt {\varepsilon_r}. \!

Dependenţa indicelui de refracţie de frecvenţă, n(\omega) \! (deoarece pulsaţia \omega \! este egală cu frecvenţa înmulţită cu factorul constant 2 \pi, \! adesea ne vom referi la aceasta prin mărimea \omega \!), poate fi explicată dacă se ţine seama că, sub acţiunea câmpului electric al undei luminoase, sarcinile electrice (electroni, ion) din mediu oscilează forţat, rezultând deplasarea sarcinilor şi polarizarea electrică a substanţei. La distanţă mai mare de regiunea de absorbție, în zonele de transparenţă, indicele de refracţie creşte cu creşterea frecvenţei şi dispersia de acest tip se numeşte normală. Pentru acest caz, dependenţa indicelui de refracţie de lungimea de undă poate fi reprezentată, într-o aproximaţie destul de bună, prin relaţia lui Cauchy:

n =A + \frac{B}{\lambda^2} + \frac{C}{\lambda^4}. \!

unde constantele A, B, C \! pot fi obţinute prin măsurători experimentale ale lui n pentru trei lungimi de undă (culori) diferite.


Fenomenul de dispersie are, între altele, aplicaţie la realizarea aparatelor spectrale, care descompun lumina albă în culorile componente prin dispersia produsă de o prismă. De asemenea, producerea curcubeului la reapariţia Soarelui după ploaie, se explică prin combinarea efectelor de dispersie, reflexia și refracție a luminii în picăturile fine de apă din atmosferă. Razele soarelui, care vin din spatele observatorului, sunt întoarse spre acesta după o reflexie în interiorul unei picături de apă şi în acelaşi timp sunt dispersate (fig. a), astfel că se realizează un curcubeu având culoarea roşie dispusă spre exterior (curcubeul primar). Pentru razele care suferă două reflexii înteriorul picăturii, dispunerea culorilor se inversează şi se produce curcubeul secundar, deasupra celui primar (fig. b).


Dispersia luminii, fig. 2.png

Resurse Edit

Also on Fandom

Random Wiki