Rozszczepienie przez pryzmat

Rozszczepienie przez pryzmat

Mimo że od dawna znane były ludziom barwy tęczy, dopiero rozszczepienie światła przez pryzmat przybliżyło ich poznanie. Było to zasługą badań prowadzonych przez Izaaka Newtona, który w 1666 roku jako pierwszy odkrył, że światło słoneczne stanowi mieszaninę świateł o określonych barwach, a co więcej, że powstałe wiązki barwnych świateł występują w danych proporcjach i nie ulegają już dalszemu rozszczepieniu, np. przez drugi pryzmat. Wcześniej uważano, że samo rozszczepienie światła tworzy barwy, a nie, że oddziela barwy tworzące światło białe.





Rozszczepienie światła widzialnego z wyróżnieniem 7 barw widmowych



Załamanie i rozszczepienie światła przez pryzmat

Pryzmat załamujący jest bryłą szkła ograniczoną dwiema nachylonymi względem siebie płaszczyznami wypolerowanymi AC i BC. Kąt ACB nazywa się kątem łamiącym. Po przejściu przez pryzmat promień zostaje odchylony od krawędzi C pryzmatu. Kąt między przedłużeniem promienia padającego na pryzmat a promieniem załamanym nosi nazwę kąta odchylenia.



Kąt odchylenia jest tym większy, im większy jest kąt łamiący i im większy jest współczynnik załamania szkła, z którego jest wykonany pryzmat. Jeżeli przez otworek w zasłonie okiennej puścić na pryzmat promień światła słonecznego, to na ekranie ustawionym za pryzmatem widoczna będzie barwna smuga. Promień światła białego ulegnie rozszczepieniu na promienie barwne. Światło białe jest więc mieszaniną barw, które w szkle biegną z różnymi prędkościami i każda z nich wywołuje w oku wrażenie innej barwy. Barwna smuga na ekranie nazywa się widmem.

Oko jest czułe na widmo tego zasięgu barw od czerwonej, przez pomarańczową, żółtą, zieloną, niebieską do fiołkowej. Najsłabiej załamuje się w pryzmacie światło czerwone, najsilniej - fiołkowe. W widmie można jeszcze stwierdzić obecność światła, na które oko nie jest wrażliwe. Jeśli poza czerwoną częścią widma umieścić zaczernioną banieczkę termometru, to można zauważyć, że poziom rtęci w rurce termometru podnosi się. Ta niewidzialna część widma, wywołująca zjawiska cieplne, nosi nazwę podczerwieni.

Poza fioletową częścią widma można zauważyć zjawiska świetlne, ustawiając w tym miejscu płytę fotograficzną; płyta zostanie naświetlona. Tę niewidzialną część widma nazywa się nadfiołkową. Przez dodanie do emulsji fotograficznej specjalnych barwników można ją uczulić na światło podczerwone lub nadfiołkowe. W fotografii interesują nas więc nie tylko promienie światła widzialnego, lecz i te promienie niewidzialne, za pomocą których można otrzymać obraz fotograficzny, a więc i promienie nadfiołkowe, a nawet podczerwone. Różne gatunki szkła w różnym stopniu rozszczepiają światło. Szkła, z których wykonane pryzmaty słabiej rozszczepiają światło, nazywają się kronami, szkła silnie rozszczepiające - flintami; ostatnio stosuje się szkła lantanowe (z domieszką rzadkiego