El que s'anomena dispersió de la llum
Aquest fenomen va ser descobert l'any 1672 per Isaac Newton. Fins aleshores, la gent no podia explicar per què els colors estan disposats en un ordre determinat quan es refracten. La dispersió de la llum en un moment va ajudar a demostrar la seva naturalesa ondulatòria, però per entendre millor el problema, cal entendre tots els aspectes.
Definició
El fenomen de dispersió (o descomposició) de la llum es deu al fet que l'índex de refracció depèn directament de la longitud d'ona. Newton va ser el primer a descobrir la dispersió, però la major part de la base teòrica va ser desenvolupada pels científics en un període posterior.
Gràcies a la dispersió, es va poder demostrar que la llum blanca consta de molts components. Per dir-ho senzillament, un raig de sol incolor, en passar per substàncies transparents (cristall, aigua, vidre, etc.), es descompon en els colors de l'arc de Sant Martí que el componen.
Com a resultat de l'entrada de llum d'una substància a una altra, canvia la direcció del moviment, que s'anomena refracció.El color blanc conté tota la gamma de colors, però no es nota fins que està sotmès a dispersió. Cadascun dels colors compostos té una longitud d'ona diferent, de manera que l'angle de refracció és diferent.
A propòsit! La longitud d'ona de cadascun dels colors de l'espectre és constant, per tant, en passar per una substància transparent, els tons sempre s'alineen en el mateix ordre.
Història del descobriment i conclusions de Newton
La història explica que el científic es va adonar per primera vegada que les vores de la imatge de la lent es van acolorir durant el període en què estava millorant el disseny dels telescopis. Això el va interessar molt i es va proposar revelar la naturalesa de l'aparició de bandes de colors.
En aquella època, hi havia una epidèmia de pesta a Gran Bretanya, així que Newton va decidir marxar cap al seu poble de Woolsthorpe per tal de limitar el seu cercle social. I al mateix temps fer experiments per esbrinar d'on provenen els diferents tons. Per fer-ho, va capturar diversos prismes de vidre.
Durant el període de recerca, va dur a terme molts experiments, alguns dels quals encara s'estan duent a terme sense canvis. El principal semblava així: el científic va fer un petit forat a la persiana d'una habitació fosca i va col·locar un prisma de vidre al camí del feix de llum. Com a resultat, es va obtenir un reflex en forma de ratlles de colors a la paret oposada.
Newton va destacar el vermell, taronja, groc, verd, cian, índigo i violeta del reflex. És a dir, l'espectre en el seu concepte clàssic. Però si observeu amb més detall i destaqueu la gamma d'equips moderns, obteniu tres zones principals: vermell, groc-verd i blau-violeta.La resta ocupen petites zones entre elles.
On es troba
La dispersió es pot veure molt més sovint del que sembla a primera vista. Només cal parar atenció:
- Arc de Sant Martí és l'exemple més famós de dispersió. La llum es refracta en gotes d'aigua, donant lloc a un arc de Sant Martí, que els experts anomenen primari. Però de vegades la llum es refracta dues vegades i apareix un fenomen natural rar: un arc de Sant Martí doble. En aquest cas, a l'interior l'arc és més brillant i amb l'ordre estàndard de colors, i a l'exterior és borrós i les tonalitats van en ordre invers.
- postes de sol, que pot ser vermell, taronja o fins i tot multicolor. En aquest cas, l'objecte que refracta els raigs és l'atmosfera terrestre. A causa del fet que l'aire està format per una determinada barreja de gasos, l'efecte és diferent i pot ser diferent.
- Si us fixeu bé el fons d'un aquari o una gran massa d'aigua amb aigua transparent transparent, es poden distingir clarament els reflexes iridescents. Això es deu al fet que la gamma solar, a causa de la difusió, es descompone en tot l'espectre de color.
- gemmes amb tall de joies també brillen. Si les gireu suaument, podreu veure com cada cara dóna una ombra diferent. Aquest fenomen es nota en diamants, cristalls, zirconis cúbics i fins i tot en cristalleria amb bona qualitat de tall.
- prismes de vidre i qualsevol altre element transparent, quan la llum passa a través d'ells, també produeix un efecte. Sobretot si hi ha una diferència en la il·luminació.
Per mostrar als nens el fenomen de la dispersió, es poden utilitzar bombolles de sabó normals.La solució sabonosa s'ha d'abocar en un recipient i, a continuació, s'ha de baixar qualsevol marc fet de filferro de mida adequada. Després de l'extracció, es poden observar desbordaments iridescents.
La descomposició de la llum en un espectre és fàcil de fer amb l'ajuda d'una llanterna per a telèfons intel·ligents. En aquest cas, necessitareu un prisma de vidre i un full de paper blanc. El prisma s'ha de col·locar sobre una taula en una habitació fosca, d'una banda, dirigir-hi un feix de llum, i de l'altra, posar un paper, hi haurà ratlles de colors. Una experiència tan senzilla és molt popular entre els nens.
Com l'ull distingeix els colors
La visió humana és un sistema molt complex capaç de distingir part de l'espectre electromagnètic. L'ull humà distingeix longituds d'ona de 390 a 700 nm. La radiació electromagnètica en el rang visible s'anomena llum visible o simplement llum.
Els colors es distingeixen per cèl·lules de bastons i cons a la retina. El primer tipus té una alta sensibilitat, però només és capaç de distingir la intensitat de la llum. El segon distingeix bé els colors, però funciona millor amb llum brillant.
Al mateix temps, les cèl·lules del con es divideixen en tres tipus, depenent de quines ones són més sensibles: curtes, mitjanes o llargues. A causa de la combinació de senyals procedents de tot tipus de cons, la visió pot distingir la gamma de colors disponibles.
Cada tipus de cèl·lula de l'ull pot percebre no un sol color, sinó diferents matisos en una àmplia gamma de longituds d'ona. Per tant, la visió permet ressaltar els detalls més petits i veure tota la diversitat del món que l'envolta.
La dispersió de la llum en un moment va demostrar que el blanc és una combinació de l'espectre.Però només es pot veure després que es reflecteixi a través de determinades superfícies i materials.