Дисперсія світла

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Завдяки дисперсії біле світло можна розкласти в спектр за допомогою призми

Дисперсія світла — залежність показника заломлення (або діелектричної проникності) середовища від частоти світла. Внаслідок зміни показника заломлення змінюється також довжина хвилі.

 k(\omega) = \frac{2\pi}{\lambda(\omega)} = n(\omega) \frac{\omega}{c} ,

де  k(\omega) - хвильове число,  \lambda(\omega) - довжина хвилі,  n(\omega) - показник заломлення,  \omega - циклічна частота, c - швидкість світла.

Відношення

 v_{ph} = \frac{\omega}{k} = \frac{c}{n}

називають фазовою швидкістю.

Нормальна та аномальна дисперсії[ред.ред. код]

Здебільшого показник заломлення зростає при збільшенні частоти. Це зростання називають нормальною дисперсією. Аномальна дисперсія — зменшення показника заломлення при збільшенні частоти — виникає в спектральних областях, близьких до частот інтенсивного поглинання.

При нормальній дисперсії червоне світло заломлюється слабше, ніж блакитне.

Фізична природа явища[ред.ред. код]

Середовище реагує на зміну зовнішнього електричного поля зміною наведеної в ньому поляризації. Поляризація виникає завдяки зміщенню зв'язаних зарядів, наприклад, зміщенню електронів відносно ядер атомів. Процеси зміщення не відбуваються миттєво, а вимагають певного часу. Крім того, зміщення можуть бути різними за величиною, й ставати особливо значними тоді, коли частота зміни зовнішнього поля потрапляє в резонанс із коливаннями, характерними для системи.

Коли електричне поле світлової хвилі, яка розповсюджується в середовищі, змінюється повільно, середовище встигає повністю відреагувати на зміну поля. Якщо ж електричне поле змінюється дуже швидко, електрони не встигають відслідковувати його зміни. Цим пояснюються різні значення показника заломлення при різних частотах електромагнітних хвиль.


Література[ред.ред. код]

  • Романюк М. О., Крочук А. С., Пашук І. П. Оптика. — Л.: ЛНУ ім. Івана Франка, 2012. — 564 с.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.