Dispersie van licht

Een lichtstraal, die door een driehoekig prisma gaat,wijkt af naar het vlak dat tegenover de brekende hoek van het prisma ligt. Als het echter een straal van wit licht is, wijkt het niet alleen af, maar ook in gekleurde stralen. Dit fenomeen wordt de dispersie van licht genoemd. Het werd voor het eerst bestudeerd door Isaac Newton in 1666 in een reeks opmerkelijke experimenten.

De bron van licht in de experimenten van Newton wasEen klein rond gat in het luikvenster, verlicht door zonnestralen. Toen er een prisma voor het gat werd geïnstalleerd, verscheen er een gekleurde strook op de muur in plaats van een cirkelvormige plek, het Newton-spectrum. Zo'n spectrum bestaat uit zeven hoofdkleuren: rood, oranje, geel, groen, blauw, blauw en violet, die geleidelijk in elkaar overgaan. Elk van hen bezet een ruimte van verschillende grootte in het spectrum. De paarse streep heeft de grootste lengte, de kleinste is de rode.

Het volgende experiment bestond uit het feit dateen bundel gekleurde stralen verkregen met een prisma, een scherm met een kleine opening, smalle bundels van een bepaalde kleursoort verschenen en werden naar het tweede prisma geleid.

Het prisma dat ze afbuigt, verandert de kleur van deze stralen niet. Dergelijke stralen worden eenvoudig of monochroom (monochromatisch) genoemd.

De ervaring leert dat de rode stralen een kleinere afwijking ervaren dan de violette, d.w.z. stralen van verschillende kleuren worden ongelijk gebroken door het prisma.

Met een lens van gekleurde stralenbundels die uit het prisma kwamen, ontving Newton een wit beeld van het gat op een wit scherm in plaats van een gekleurde strook.

Van alle uitgevoerde experimenten heeft Newton de volgende conclusies getrokken:

• wit licht is van nature een complex licht dat bestaat uit gekleurde stralen;
• de lichtstralen van verschillende chromaticiteit hebben verschillende brekingsindices van materie; Als gevolg hiervan, wanneer een witte lichtstraal wordt afgebogen door een prisma, ontleedt deze in een spectrum;
• als je de gekleurde stralen van het spectrum combineert, krijg je opnieuw wit licht.

De dispersie van licht is dus een verschijnsel dat wordt veroorzaakt door de afhankelijkheid van de brekingsindex van een stof op de golflengte (of frequentie).

De verspreiding van licht wordt niet alleen opgemerkt als het licht ispasseert een prisma, maar ook in verschillende andere gevallen van breking van licht. Zo gaat met name de breking van zonlicht in druppeltjes water gepaard met de ontbinding ervan in veelkleurige stralen, dit verklaart de vorming van de regenboog.

Newton gebruikte een vrij brede cilindrische straal van zonlicht om het spectrum door een cirkelvormig gat te leiden dat in het blind wordt gemaakt.

Het aldus verkregen spectrum iseen reeks veelkleurige afbeeldingen van een cirkelvormig gat dat elkaar gedeeltelijk overlapt. Om een ​​meer zuiver spectrum te verkrijgen, stelde Newton voor om bij het bestuderen van het fenomeen van de lichte dispersie een nauwe spleet te gebruiken evenwijdig aan de brekende rand van het prisma, niet een cirkelvormig gat. Met behulp van een lens wordt een duidelijk beeld van de spleet op het scherm verkregen, waarna een prisma achter de lens wordt geplaatst, dat het spectrum geeft.

De meest zuivere en heldere spectra worden verkregen met behulp van speciale instrumenten - spectroscopen en spectrografen.

Absorptie van licht is een fenomeen waarbijde energie van een lichtgolf neemt af wanneer deze door de materie gaat. Dit komt door de transformatie van de energie van een lichtgolf in de energie van secundaire straling of, met andere woorden, de interne energie van een stof met een andere spectrale samenstelling en andere voortplantingsrichtingen.

Absorptie van licht kan verhitting van materie, ionisatie of excitatie van moleculen of atomen, fotochemische reacties, evenals andere processen in materie veroorzaken.