Dispersión de luz

Un haz de luz, que pasa a través de un prisma triangular,se desvía a la cara que está opuesta al ángulo de refracción del prisma. Sin embargo, si se trata de un rayo de luz blanca, luego, después de pasar a través del prisma, no solo se desvía, sino que también se descompone en haces de colores. Este fenómeno se llama dispersión de la luz. Fue estudiado por Isaac Newton en 1666 en una serie de experimentos notables.

La fuente de luz en los experimentos de Newton fueUn pequeño agujero redondo ubicado en la ventana del obturador, iluminado por los rayos del sol. Cuando se instaló un prisma antes del agujero, apareció una tira de color en la pared en lugar de una mancha redonda, llamada espectro de Newton. Tal espectro consta de siete colores principales: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, azul y violeta, que gradualmente se transformaron uno en el otro. Cada uno de ellos ocupa un espacio de diferentes tamaños en el espectro. La franja púrpura tiene la mayor longitud, la más pequeña es la roja.

El siguiente experimento consistió en el hecho de queun rayo de rayos coloreados obtenido con un prisma, una pantalla con una pequeña abertura, haces estrechos de cierta cromaticidad emergieron y fueron dirigidos al segundo prisma.

El prisma que los desvía no cambia el color de estos rayos. Tales rayos se llaman simples o monocromáticos (monocromáticos).

La experiencia muestra que los rayos rojos experimentan una desviación menor que los violetas, es decir los rayos de diferentes colores son refractados de manera desigual por el prisma.

Al recoger una lente de haces de rayos de colores que emergían del prisma, Newton recibió una imagen blanca de un agujero en una pantalla blanca en lugar de una franja de color.

De todos los experimentos llevados a cabo, Newton llegó a las siguientes conclusiones:

• la luz blanca por su naturaleza es una luz compleja, que consiste en rayos coloreados;
• los rayos de luz de diferente cromaticidad tienen diferentes índices de refracción de la materia; Como resultado, cuando un rayo de luz blanca es desviado por un prisma, se descompone en un espectro;
• si combinas los rayos de colores del espectro, de nuevo obtienes luz blanca.

Por lo tanto, la dispersión de la luz es un fenómeno que es causado por la dependencia del índice de refracción de una sustancia en la longitud de onda (o frecuencia).

La dispersión de la luz se nota no solo cuando la luzpasa a través de un prisma, pero también en varios otros casos de refracción de la luz. Así, en particular, la refracción de la luz solar en gotas de agua va acompañada de su descomposición en rayos multicolores, esto explica la formación del arco iris.

Newton usó un haz de luz cilíndrico bastante ancho para guiar el espectro a través de un orificio circular hecho en el obturador.

El espectro así obtenido esuna serie de imágenes multicolores de un agujero circular que se superponen parcialmente entre sí. Para obtener un espectro más puro, al estudiar el fenómeno de la dispersión de la luz, Newton propuso usar una ranura estrecha paralela al borde de refracción del prisma en lugar de un orificio circular. Usando una lente, se obtiene una imagen clara de la rendija en la pantalla, después de lo cual se coloca un prisma detrás de la lente, que proporciona el espectro.

Los espectros más puros y brillantes se obtienen con la ayuda de instrumentos especiales: espectroscopios y espectrógrafos.

La absorción de la luz es un fenómeno en el quela energía de una onda de luz disminuye a medida que pasa a través de la materia. Esto se debe a la transformación de la energía de una onda de luz en energía de radiación secundaria o, en otras palabras, la energía interna de una sustancia que tiene una composición espectral diferente y otras direcciones de propagación.

La absorción de la luz puede causar calentamiento de la materia, ionización o excitación de moléculas o átomos, reacciones fotoquímicas, así como otros procesos en la materia.