Свет и цвет

Из того факта, что электромагнитные волны перемещаются со скоростью света, Максвелл сделал вывод, что видимый свет также представляет собой переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве. Позже было установлено, что многие другие физические явления — радиоволны, рентгеновское излучение, гамма-лучи и ряд других — тоже являются электромагнитными волнами.

Еще в давние времена было обнаружено, что обычный солнечный свет состоит из волн нескольких цветов — красного, зеленого и др. Оказалось, что эти составляющие различаются длиной волны. Самая большая длина волны у красного света (а частота самая маленькая), наименьшая — у фиолетового. Частота радиоволн еще меньше, чем красного света.

То, что белый свет состоит из света разных частот, обычно демонстрируется с помощью стеклянной призмы. Разложение света на составляющие называется дисперсией. Она возникает потому, что скорость света зависит от среды, через которую он проходит. В вакууме, то есть в пустоте, электромагнитные волны любой частоты (любой длины волны) распространяются с одинаковой скоростью. А вот в веществе (газе, жидкости, твердых телах) дело обстоит совсем иначе.

Дисперсия видимого света в стеклянной призме
Дисперсия видимого света в стеклянной призме

Впервые разложение белого света на спектр было изучено Ньютоном с помощью стеклянной призмы. Он доказал, что белый свет раскладывается в спектр, но монохроматический (одного цвета) свет далее на спектральные составляющие не разделяется. Монохроматические цвета — это, например, красный, синий, фиолетовый. А вообще, дисперсией называется зависимость скорости света в веществе от его частоты (или длины волны).

В прозрачных веществах типа стекла свет с большой частотой распространяется медленнее, чем с малой. Так, синий свет движется медленнее красного или зеленого. Кроме того, он сильнее отклоняется призмой. Поэтому лучи света разной частоты движутся по различным траекториям.


Поделиться ссылкой