Дисперсия света

ЛЕКЦИЯ № 4

Свет – это электромагнитная волна, которая в вакууме имеет u = с =3× 10⁸ м/с, а в любой другой прозрачной среде u < с.

Для слабомагнитных прозрачных сред .

Но под действием электромагнитного поля непроводящее вещество (диэлектрик) поляризуется.

Поляризованность диэлектрика – векторная физическая величина, равная суммарному дипольному моменту единицы объема диэлектрика:

- плечо диполя, а так как электроны в переменном электрическом поле будут совершать вынужденные колебания, тогда x_m º амплитуда вынужденных колебаний электрона в поле электромагнитной волны.

Поляризованность связана с напряженностью электрического поля через электрическую восприимчивость диэлектрика

,

тогда

,

откуда

Из формулы, позволяющей вычислить амплитуду вынужденных колебаний (см. семестр 2 лекцию №13 формула (13-9)), найдем плечо диполя:

(4-1)

Из этой формулы видно, что показатель преломления вещества зависит от частоты внешней электромагнитной волны. Графически эта зависимость выглядит следующим образом:

Зависимость показателя преломления вещества от частоты (длины волны) света или зависимость скорости световых волн от его частоты (длины волны) называется дисперсией света.

при w ­ и n ­ - область нормальной дисперсии

при w ­ и n ¯ - область аномальной дисперсии

т. к. l = u × Т = , тогда

при l ­ и n ¯ - нормальная дисперсия

Следствием дисперсии света является разложение пучка белого света в спектр при прохождении света через стеклянную призму.

видимый свет нм.

Призматический спектр

Различия в призматическом и дифракционных спектрах!

При освещении белым светом на экране будут наблюдаться дифракционные спектры:

- дифракционный спектр.