Какво отличава дифракционния спектър от дисперсията

Повечето от фактическата информация за явленията и природата около нас се получава от човека чрез възприятие чрез органите на зрителното възприятие, които се създават от светлината. Феномените на светлината, които се изучават във физиката, са разгледани в секцията на оптиката.

По своята същност светлината е електромагнитно явление, което предполага едновременното проявление на вълновите (интерференционни, дифракционни, дисперсионни) и квантови свойства (фотоелектричен ефект, луминесценция).

Разгледайте две важни вълнови свойства на светлината: дифракция и дисперсия.

Дифракция на светлината

Концепцията за светлинния лъч е широко използвана в геометричната оптика. Такъв феномен се счита за тесен лъч светлина, който се разпространява по права линия. Такова разпространение на светлината в хомогенна среда изглежда толкова обичайно за нас, което се приема като очевидно. Достатъчно убедително потвърждение на този закон може да бъде образуването на сянка, която се появява зад непрозрачно препятствие, което стои на пътя на светлината. А светлината на свой ред се излъчва от точков източник.

Явленията, които се проявяват, когато светлината се разпространява в среда с изразени неоднородности, са дифракция на светлината.

Дифракция на светлината

Така, дифракцията се отнася до набор от явления, които се причиняват от огъването на светлинните лъчи около препятствия, които се случват по пътя им (в широкия смисъл на думата: всяко отклонение от законите на геометричната оптика по време на разпространението на вълните и удрянето им в области на геометрична сянка).

Дифракцията ясно се вижда, когато параметрите на нехомогенността (решетъчни прорези) са съизмерими с дългата дължина на вълната. Ако размерите са твърде големи, то се наблюдава само на значителни разстояния от нееднородността.

Когато закръглят нееднородностите, светлинният лъч се разширява в спектър. Спектърът на разлагане, който се получава от това явление, се нарича дифракционен спектър. Дифракционният спектър се нарича решетка.

Светлинна дисперсия

Различните абсолютни показатели на пречупване на средата съответстват на различни скорости на разпространение на вълната. От изследванията на Нютон следва, че абсолютният индекс на пречупване се увеличава с увеличаване на честотата на светлината. С течение на времето учените са установили факта, че когато разглежда светлината като вълна, всеки цвят трябва да бъде настроен да съответства на дължината на вълната. Важно е тези дължини на вълните да се променят непрекъснато, отговаряйки на различни нюанси на всеки цвят.

Ако тънък слънчев лъч е насочен към стъклена призма, след пречупването е възможно да се наблюдава разлагането на бялата светлина (бяла светлина - набор от електромагнитни вълни с различна дължина на вълната) в многоцветен спектър: седем основни цвята - червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, сини и лилави цветове. Всички тези цветове плавно се трансформират един в друг. В по-малка степен червените лъчи се отклоняват от първоначалната посока, а в по-голяма степен - виолетовите лъчи.

Светлинна дисперсия

Това може да обясни появата на цветни обекти в различни цветове, тъй като бялата светлина е колекция от различни цветове. Например, цветът на листата на растенията, по-специално, зелен цвят, се дължи на факта, че на повърхността на листата е усвояването на всички цветове, с изключение на зелено. Това е, което виждаме.

Така дисперсията е явление, което характеризира зависимостта на пречупването на веществото от дължината на вълната. Ако говорим за светлинни вълни, дисперсията на дисперсията се нарича явлението на зависимостта на скоростта на светлината (както и на рефракционния индекс на светлината) от дължината (честотата) на светлинния лъч. Поради дисперсията, бялата светлина се разлага в спектър, докато преминава през стъклена призма. Ето защо по подобен начин полученият спектър се нарича дисперсия. На изхода на призмата получаваме разширена светлинна лента с оцветяване, което се променя непрекъснато (гладко). Дисперсионният спектър се нарича също призматичен.

Дифракционни и дисперсионни спектри

Разгледани са явленията на дифракция и дисперсия, както и техните последствия - получаване на дифракционни и дисперсионни спектри. Сега обърнете специално внимание на техните различия.

Методи за получаване на спектри: \ t

  • Дифракционен спектър: често се получава с помощта на така наречената дифракционна решетка. Състои се от прозрачни и непрозрачни ленти (или отразяващи и нерефлективни). Тези ленти се редуват с период, чиято стойност зависи от дължината на вълната. Когато удари решетката, светлината се разделя на греди, за които се наблюдават явлението дифракция и разграждането на светлината в спектър.
  • Дисперсионен спектър: за разлика от дифракционния спектър, той се получава като резултат от проникването на светлинната вълна през вещество (призма). В резултат на преминаването, монохроматичните вълни претърпяват пречупване, а ъгълът на пречупване ще бъде различен.

Разпределението и естеството на цветовете в спектрите:

  • Дифракционен спектър: от първия до последния в спектъра на цветовете са равномерно разпределени. И се появяват от лилаво до червено, а именно във възходящ ред.
  • Дисперсионен спектър: компресиран в червената част на спектъра и опънат във виолетово. Цветовете са подредени по ред от червено до лилаво, т.е. в низходящ ред, за разлика от увеличаването на дифракционния спектър.

Крайна информация

Така разгледаните характеристики показват, че дифракционната картина значително зависи от дължината на вълната на светлината, която се движи около препятствието. Следователно, ако светлината е немонохроматична (например бялата светлина, която разглеждаме), тогава дифракционните максимуми на интензитета за различни дължини на вълната просто се разминават и те образуват дифракционните спектри. Те имат значително предимство пред спектрите, които се дължат на дисперсията на лъчите, преминаващи през призмата. Взаимното подреждане на цветовете в тях не зависи от свойствата на материалите, от които се правят екраните и процепите на решетката, а се определя единствено от дължините на вълните и геометрията на устройството (например призма) и може да се изчисли единствено от геометрични съображения.

Препоръчано

Ketonal и Ketonal Duo: сравнение и кое е по-добро
2019
Какво е по-добре да изберете iPhone 8 или Samsung S8?
2019
Каква е разликата между висшето образование и висшето професионално образование?
2019