Optyka · Rozszczepienie światła
Rozszczepienie światła — teoria
Rozszczepienie światła
Światło białe składa się z fal o różnych częstotliwościach, które odbieramy jako różne barwy. W wielu materiałach współczynnik załamania zależy od częstotliwości, dlatego barwy mają w nich różne prędkości i załamują się pod różnymi kątami. To zjawisko nazywamy dyspersją; rozdzielenie barw światła nazywamy rozszczepieniem.
W typowym szkle światło fioletowe załamuje się mocniej niż czerwone: . Ponieważ w materiale , fiolet porusza się wolniej niż czerwień. oznacza prędkość światła w próżni. W próżni wszystkie barwy poruszają się z prędkością .
Rozszczepienie światła
W pryzmacie światło załamuje się przy wejściu i wyjściu. Ponieważ każda barwa załamuje się nieco inaczej, biała wiązka rozdziela się na widmo. W typowym szkle fiolet odchyla się mocniej niż czerwień.
Tęcza powstaje w kroplach wody: światło słoneczne załamuje się i rozszczepia przy wejściu do kropli, odbija wewnątrz niej, a następnie załamuje przy wyjściu.
Rozszczepienie światła
Gdy światło przechodzi z powietrza do szkła, jego częstotliwość pozostaje taka sama, ale zmieniają się prędkość i długość fali. Zależność współczynnika załamania od barwy sprawia, że barwy rozchodzą się pod różnymi kątami.
Nie myl rozszczepienia z rozpraszaniem. Rozszczepienie rozdziela barwy, bo ośrodek inaczej załamuje różne częstotliwości. Rozpraszanie zmienia kierunki biegu światła na niejednorodnościach ośrodka.
Pułapki i najczęstsze błędy
Częstotliwość światła nie zmienia się przy przejściu do innego ośrodka; zmieniają się jego prędkość i długość fali. W typowym szkle fiolet odchyla się mocniej niż czerwień.