Απόκλιση και διασπορά του φωτός από ένα πρίσμα

Η σκέδαση ή η διασπορά του φωτός συμβαίνει όταν το λευκό φως υποδιαιρείται σε διάφορους χρωματικούς συνδυασμούς λόγω της διάθλασης και του νόμου του Snell. Το λευκό φως φαίνεται λευκό απλώς και μόνο επειδή περιέχει όλες τις αποχρώσεις του ορατού φάσματος. Παρά την εγγύτητά τους, ο δείκτης διάθλασης για κάθε χρώμα διαφέρει σε μη κενά αντικείμενα. Λόγω αυτών των διαφορετικών δεικτών, το μήκος κύματος παίρνει διαφορετική κατεύθυνση.

Η διασπορά φωτός είναι βασικά η διαδικασία κατά την οποία το λευκό φως χωρίζεται στα συστατικά του χρώματα και χωρίζεται σε ενοποιητικά χρώματα λόγω του δείκτη διάθλασης της επιφάνειας και του μήκους κύματος του φωτός.

Διασπορά Λευκού Φωτός

Γενικά η διασπορά ορίζεται ως η διαίρεση του λευκού φωτός σε διαφορετικά χρώματα όταν το φως περνά σε ένα πρίσμα. Η σκέδαση φωτός εξαρτάται από το μήκος του φωτός. Επομένως, μπορεί να υποστηριχθεί ότι ο βαθμός απόκλισης εξαρτάται από τα μήκη κύματος. Η απόκλιση από τη φωτεινή διαδρομή είναι αντίθετη από το κανονικό μήκος.

Το λευκό φως συνδέεται έντονα με το μήκος κύματος του φωτός (χρώμα). Το βιολετί, το λουλακί, το μπλε, το πράσινο, το κίτρινο και το κόκκινο είναι το μεγαλύτερο μήκος ενώ το βιολετί έχει πολύ χαμηλό μήκος.

Το κόκκινο φως έχει μια μικρή απόκλιση και είναι πολύ βιολετί. Καθώς όλες οι μεγάλες αποστάσεις υποφέρουν από διάφορες αποκλίσεις, όταν το λευκό φως περνά από το ένα στο άλλο, τα διαφορετικά χρώματα του φωτός διασκορπίζονται και αυτό το αντικείμενο σκέδασης φωτός στα μέρη του οφείλεται στη διάθλαση.

Το White Light αποτελείται από επτά διαφορετικά χρώματα. Αποτελείται από αυτά τα πολλά χρώματα:

• Βιολετί
• Indigo
• Μπλε
• Πράσινο 
• Κίτρινο
• Πορτοκαλί
• Κόκκινο

Το μονοχρωματικό φως εκφράζεται ως φως που έχει μόνο ένα χρώμα ή μήκος κύματος. Για π.χ. Φως νατρίου

Το Polychromatic Light είναι ένα φως που έχει περισσότερα από δύο χρώματα ή μήκη κύματος, όπως το λευκό φως.

Διάθλαση του φωτός μέσω του πρίσματος

Όταν το φως περνά από ένα μέσο σε ένα άλλο μέσο η ταχύτητα του φωτός διαφέρει με αποτέλεσμα το φως να διαθλάται ή το φως να κάμπτεται. Τώρα καθώς το φως διέρχεται από το πρίσμα, διαθλάται προς τη βάση του τριγώνου.

Διαφορετικά χρώματα στο εύρος φωτός έχουν διαφορετικά μήκη κύματος. Επομένως, η ταχύτητα με την οποία κάμπτονται ποικίλλει ανάλογα με το μήκος κύματος, στο οποίο το βιολετί κάμπτεται περισσότερο, τη μικρότερη απόσταση και το κόκκινο αποκλίνει κατά πολύ μικρή γωνία και έχει το μεγαλύτερο μήκος κύματος.

Ως αποτέλεσμα, η σκέδαση του λευκού φωτός στο συστατικό του χρώμα όταν διέρχεται από ένα πρίσμα.

Διασπορά

Η διασπορά ορίζεται ως τα φαινόμενα σκέδασης λευκού φωτός στο φάσμα του κατά τη διέλευση από ένα πρίσμα είναι γνωστό ως Διασπορά. Το φάσμα έχει (βιολετί, λουλακί, μπλε, πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και κόκκινο) σε αυτό.

Πρίσμα

Το πρίσμα είναι ένα διαφανές, ομοιογενές διαθλαστικό υλικό (όπως το γυαλί) που περιβάλλεται από δύο κεκλιμένες επίπεδες διαθλαστικές επιφάνειες σε σταθερή γωνία ως όρος διαθλαστικής γωνίας πρίσματος. Έχει δύο τριγωνικές βάσεις και τρεις ορθογώνιες πλευρικές επιφάνειες που έχουν κλίση η μία προς την άλλη.

Απόκλιση

Όταν μια ακτίνα φωτός εισέρχεται σε μια διαθλαστική επιφάνεια του πρίσματος, κάμπτεται προς την κανονική και όταν βγαίνει από την άλλη διαθλαστική επιφάνεια κάμπτεται μακριά από την κανονική. Ως εκ τούτου, η γωνία που σχηματίζεται έτσι μεταξύ της προσπίπτουσας ακτίνας και της αναδυόμενης ακτίνας ονομάζεται γωνία απόκλισης.

Απόκλιση που παράγεται από τριγωνικό πρίσμα

Το πρίσμα είναι μια συμπαγής δομή που αποτελείται από τρεις ορθογώνιες και δύο τριγωνικές περιοχές ή επιφάνειες. Οποιεσδήποτε δύο ορθογώνιες όψεις είναι η διαθλαστική επιφάνεια και η τρίτη είναι η βάση.

Η γωνία μεταξύ των διαθλαστικών επιφανειών είναι η γωνία του πρίσματος ή της γωνίας διάθλασης. Η άκρη που σχηματίζεται από τις δύο διαθλαστικές επιφάνειες είναι η διαθλαστική ακμή.

Όταν μια ακτίνα φωτός εισέρχεται σε μια περιοχή διάθλασης ή επιφάνεια ενός πρίσματος, κάμπτεται προς την κανονική και όταν εξέρχεται από μια άλλη επιφάνεια κάμπτεται μακριά από την κανονική. Δηλαδή:

∠i+ ∠e =∠A + ∠d

A=είναι η γωνία πρίσματος

d=γωνία απόκλισης

Η γωνία απόκλισης εξαρτάται κυρίως από:

• Η γωνία του συμβάντος πέφτει στην πρώτη επιφάνεια.
• Η γωνία του πρίσματος.
• Ο δείκτης διάθλασης του υλικού του πρίσματος από το οποίο αποτελείται.

Συμπέρασμα

Στο άρθρο μελετάμε για τη διασπορά του φωτός και τη διάθλαση του φωτός μέσω του πρίσματος. Καθώς μια ακτίνα λευκού φωτός διέρχεται από ένα τριγωνικό γυάλινο πρίσμα, το λευκό φως χωρίζεται σε μια επτάχρωμη ταινία σε μια λευκή οθόνη που τοποθετείται μπροστά από το γυάλινο πρίσμα. Αυτό οδήγησε στην ανακάλυψη ότι το λευκό φως είναι στην πραγματικότητα ένα μείγμα φωτός επτά διαφορετικών χρωμάτων.