Що таке дисперсія

Досліди Ньютона

У фізиці дисперсією світла називається залежність показника заломлення речовини від довжини світлової хвилі. Найбільш наочно демонструє явище дисперсії світла його розкладання під дією якої-небудь призми.

Перші досліди з дисперсійним розкладанням світла проробив Ньютон. Він направив звичайний промінь сонячного світла на призму і отримав те, що багато хто сьогодні бачать щодня - призма розклала світловий пучок на безліч різнокольорових квітів - від червоного до фіолетового. Після серії інших дослідів з лінзами і призмою Ньютон зробив висновок, що призма не змінює сонячного світла, а лише розкладає його на складові. Але як же це виходить?

Справа в тому, що світло має певну швидкість. Як показав досвід, світловий пучок складається з безлічі квітів, ось їх-то швидкість якраз і різна. Тобто кожен колір спектра має свою швидкість руху і свою довжину хвилі. Різної виявилася також ступінь заломлення колірних променів. Згадайте, як виглядає колірний спектр: у червоного кольору максимальна швидкість в середовищі і мінімальна ступінь заломлення, а у фіолетового кольору, який знаходиться на іншому кінці спектру, мінімальна швидкість світла в середовищі і максимальний ступінь заломлення.

Проробивши свій досвід з призмою, Ньютон припустив, що саме різниця в ступені заломлення і швидкості складових світлового променя впливає на його розпадання. Колірні промені просто не встигають один за одним під дією заломлюючого фактора і розпадаються.

Аномальна дисперсія

У фізиці існує також таке явище, як аномальна дисперсія. Спочатку Ньютон зробив висновок, що червоне світло володіє найнижчою ступенем заломлення з усіх кольорів спектра, проте пізніше з`ясувалося, що це не завжди так. Інший фізик - Леру, в ході дослідів з заломленням світла в різних середовищах виявив, що пари йоду заломлюють сині промені в меншому ступені, ніж червоні. Вчений назвав відкрите явище аномальної дисперсією.

Якщо при звичайній дисперсії світла показник заломлення зі збільшенням частоти збільшується, то при аномальної, навпаки, зменшується.

Де можна спостерігати дисперсію

У повсякденному житті явище дисперсії, тобто розпадання світлового пучка на спектр, можна спостерігати досить часто. Це всім добре знайома веселка у небі, гра світла в гранях діамантів або келихів, а також різнокольорові іскри, якими розлітається ранкова роса на траві. Іноді дисперсію можна спостерігати і в дощову погоду - часто близько ліхтарів у вологому туманному хмарі можна розгледіти справжню веселку.