Що таке спектр світла

У широкому сенсі спектром називається розподіл значень тієї чи іншої фізичної величини. Окремий випадок - розподіл значень частот електромагнітного випромінювання. Світло, яке сприймається людським оком - це теж різновид електромагнітного випромінювання, і у нього є спектр.

Відкриття спектра

Честь відкриття спектру світла належить І.Ньютону. Приступаючи до цього дослідження, вчений переслідував практичну мету: підвищити якість лінз для телескопів. Проблема полягала в тому, що краї зображення, яке можна було спостерігати в телескопі, офарблювалися у всі кольори веселки.

И.Ньютон поставив досвід: в затемнену кімнату через маленький отвір проникав промінь світла, який падав на екран. Але на шляху його була встановлена тригранна скляна призма. На екрані замість білого світлового плями позначилася райдужна смуга. Білий сонячне світло виявився складним, складеним.

Вчений ускладнив досвід. Він став проробляти в екрані маленькі отвори, щоб через них проходив тільки один кольоровий промінь (наприклад, червоний), а позаду екрану встановлював друге призму і ще один екран. Виявилося, що кольорові промені, на які розклала світ перша призма, не розкладаються на складові частини, проходячи через другу призму, вони тільки відхиляються. Отже, ці світлові промені є простими, а заломлювалися вони в призмі по-різному, що і дозволило «розкласти» світло на частини.

Так стало ясно, що різні кольори не походять від різних ступенів «змішання світла з темрявою», як вважалося до И.Ньютона, а є складовими частинами самого світла. Цей склад і був названий спектром світла.

Спектральний аналіз

Відкриття И.Ньютона мало важливе значення для свого часу, воно багато чого дало дослідженню природи світла. Але істинний переворот в науці, пов`язаний з дослідженням спектру світла, стався в середині XIX століття.

Німецькі вчені Р.В.Бунзен і Г.Р.Кірхгоф вивчали спектр світла, випромінюваного вогнем, до якого домішуються випаровування різних солей. Спектр варіювався залежно від домішок. Це привело дослідників до думки, що по світловим спектрами можна судити про хімічний склад Сонця та інших зірок. Так народився метод спектрального аналізу.

Дане відкриття мало значення не тільки для фізики, хімії та астрономії, а й для філософії - у питанні пізнання світу. У той час багато філософи вважали, що в світі є явища, пізнати які до кінця людина не в змозі. Як приклад наводили Сонце і зірки, які можна спостерігати, можна обчислити їх масу, розмір, відстань до них, але вивчити їх хімічний склад не можна. З появою спектрального аналізу ця характеристика зірок перестала бути непознаваемой, а значить, сама ідея непізнаваності світу була поставлена під сумнів.