2015/04/25

Լույսի դիսպերսիա և սպեկտր

Եթե սպիտակ լույսն անց կացնենք ապակե կամ պլաստիկե պրիզմայի միջով, կտեսնենք, որ լույսը բաժանվում տարբեր գույների` ճիշտ ծիածանի պես:
Այս երևույթը հենց դիսպերսիան է, իսկ լույսի առանձնացված գույներին անվանում են լույսի սպեկտր:



Ձեզանից շատերը միգուցե այս պատկերը ոչ թե ֆիզիկայի դասագրքից են հիշում, այլ
հայտնի Pink Floyd խմբի "The Dark side of the Moon" ալբոմի շապիկից:




Փորձենք հասկանալ այս գեղեցիկ երևույթի ֆիզիկական էությունը:
Երբ սպիտակ լույսը մի միջավայրից մյուսն է անցնում, այսինքն` պրիզմայի վրա ընկնելով օդից անցնում է ապակու կամ պլաստիկի մեջ, այն փոխում է իր շարժման արագությունը: Երբ փոխվում է լույսի արագությունը, այն բեկվում է, այսինքն` շեղվում է այն սկզբնական անկյունից, որով ընկել էր պրիզմայի վրա:
Իսկ սպիտակ լույսն ամենևին էլ պարզ չէ, ինչպես կարող է թվալ. այն կազմված է ծիածանի բոլոր գույներն ունեցող լուսային ալիքներից: Երբ լույսն ընկնում է պրիզմայի վրա, տարբեր հաճախություններ, այսինքն` գույներ ունեցող լուսային ալիքները տարբեր անկյուններով են բեկվում, այդ պատճառով էլ մենք տեսնում ենք դրանց առանձնացված պատկերը: Այսինքն` պրիզման մեզ օգնում է, որպեսզի լույսից առանձնացնենք բոլոր գույները:

Այսպիսով, դուք արդեն գիտեք, թե ինչու՞ է պրիզմայի միջով անցնելիս լույսը ծիածանի գույների բաժանվում, սակայն մինչև 1670-ական թվականները նույնիսկ ամենահայտնի գիտնականներն էին կարծում, որ լույսն անգույն է, իսկ ծիածանի գույները ստեղծում է պրիզման: Իսահակ Նյուտոնն առաջինն էր, որ ցույց տվեց, որ պրիզման ոչ թե ստեղծում է այդ գույները, այլ առանձնացնում է դրանք:

Դա ցույց տալու համար նա լույսն առաջին պրիզմայի միջով անցկացնելով ստացավ լույսի սպեկտրն, այնուհետև դրա դիմաց բարակ միջնապատ տեղադրեց, որ փակում էր բոլորի գույների ճառագայթները բացի մեկից: Երբ տվյալ գույնի լույսն ընկնում էր մեկ այլ պրիզմայի մեջ, այն բեկվում էր, սակայն գույնը չէր փոխվում:


Մեկ այլ պրիզմա և ոսպնյակ օգտագործելով, Նյուտոնը արդեն գույների բաժանված լույսը կարողացավ սպիտակ լույս դարձնել: 


Դիսպերսիան ամենագեղեցիկ ֆիզիկական երևույթներից մեկն է, դրա շնորհիվ է առաջանում նաև ծիածան: Իսկ ծիածանի և առավել հետաքրքիր երևույթի` կրկնակի ծիածանի մասին ավելի մանրամասն կարող եք ընթերցել հետևալ նյութում:




3 comments:

  1. Ռուբի, չես ասի որտեղի՞ց կարող եմ սենց պրիզմա գնտել:

    ReplyDelete
  2. Ինտերնետային խանութներում շատ կա, բայց չգիտեմ Հայաստանում որտեղ են վաճառում:
    Բայց կփորձենք ճշտել. եթե լինի որևէ տեղ Երևանում, կգրեմ: :))

    ReplyDelete
  3. կիսվելով իմ կյանքի հիմար կատակներից մեկով․ dispersion = հակապարսիկություն :3

    ReplyDelete