Dispersioon ja kromaatilised nähtused
Materjali murdumisnäitaja sõltub veidi lainepikkusest, mistõttu erinevad valguse värvid murduvad piiripinnal erineval määral — efekt, mis laotab valge valguse prisma kaudu vikerkaareks ja mis piirab ka lihtsa läätse teravust.
Practise this conceptSnelli seadus kirjeldab murdumist üheainsa murdumisnäitajaga, kuid see näitaja ei ole päris materjali fikseeritud omadus — see sõltub veidi kaasneva valguse lainepikkusest, nähtust nimetatakse dispersiooniks. Sinine valgus murdub tavaliselt rohkem kui punane valgus, mis läbib sama klaasi, sest klaasi murdumisnäitaja on lühematel lainepikkustel veidi kõrgem. Efekt on iga üksiku lainepikkuse jaoks väike, kuid piisavalt suur, et olla oluline alati, kui paljude lainepikkustega valgus läbib korraga sama piiripinda.
Valge valgus ei ole üksik värv, mida prisma kuidagi uute toonidega värvib — see sisaldab juba kogu nähtava lainepikkuste vahemikku kokku segatuna ja prisma ei lisa sellele midagi. Prisma teeb selle, et eraldab, mis oli juba olemas: iga lainepikkus murdub mõlemal prisma pinnal veidi erineva nurga all ja pärast kahte murdumist liidavad need väikesed erinevused kokku nähtavalt laiali laotunud värvilaia. Newtoni klassikaline demonstratsioon — teine prisma, mis paneb laiali laotunud spektri tagasi valgeks valguseks kokku — teeb selle punkti otse selgeks: midagi ei loodud ega hävitatud, ainult sorteeriti lainepikkuse järgi ja siis sorteeriti uuesti kokku.
Dispersioon ei piirdu prismadega; iga murdev element hajutab valgust, sealhulgas tavaline lääts. Kuna läätse fookuskaugus sõltub selle murdumisnäitajast ja see näitaja varieerub lainepikkusega, koonduvad erinevad värvid veidi eri fookuspunktides — defekt, mida nimetatakse kromaatiliseks aberratsiooniks ja mis hägustab lihtsate üksikelemendiliste läätsedega tehtud kujutisi ning ääristab neid värviga. Kaamera- ja teleskoobiläätsed korrigeerivad seda, kombineerides erineva dispersiooniga klaase, nii et ühe elemendi värvivead tühistavad teise omi — tehnika, mis oleks tarbetu, kui murdumisnäitaja oleks materjali jaoks tõesti üksainus fikseeritud arv, mitte lainepikkuse funktsioon.
Key ideas
Requires: Snelli seadus
Common misconceptions
- Prisma tekitab värvi, lisades valgele valgusele midagi, mida seal varem ei olnud.
- Iga valguse värv murdub prismat läbides täpselt sama palju.
- Dispersioon on oluline ainult prismade jaoks ja ei mõjuta tavalisi läätsi.
Resources
Kuulub nende TÜ ainete hulka
See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.
- OptikaLOFY.01.008
- Mikroskoopiline elektrodünaamikaLOFY.04.040