¿Qué se llama dispersión de la luz?

Este fenómeno fue descubierto en 1672 por Isaac Newton. Hasta entonces, la gente no podía explicar por qué los colores están dispuestos en cierto orden cuando se refractan. La dispersión de la luz en un momento ayudó a probar su naturaleza ondulatoria, pero para comprender mejor el problema, es necesario comprender todos los aspectos.

De acuerdo con este esquema, uno puede comprender fácilmente la esencia de la dispersión de la luz.

Definición

El fenómeno de la dispersión (o descomposición) de la luz se debe a que el índice de refracción depende directamente de la longitud de onda. Newton fue el primero en descubrir la dispersión, pero la mayor parte de la base teórica fue desarrollada por científicos en un período posterior.

Gracias a la dispersión, fue posible probar que la luz blanca consta de muchos componentes. En pocas palabras, un rayo de sol incoloro, al atravesar sustancias transparentes (cristal, agua, vidrio, etc.), se descompone en los colores del arco iris que lo componen.

Debido a la gran cantidad de facetas de los diamantes, brillan con muchos matices.

Como resultado de la entrada de luz de una sustancia a otra, cambia la dirección del movimiento, lo que se denomina refracción.El color blanco contiene toda la gama de colores, pero no se nota hasta que se somete a dispersión. Cada uno de los colores compuestos tiene una longitud de onda diferente, por lo que el ángulo de refracción es diferente.

¡De paso! La longitud de onda de cada uno de los colores del espectro es constante, por lo tanto, al atravesar una sustancia transparente, las tonalidades siempre se alinean en el mismo orden.

Historia del descubrimiento y conclusiones de Newton.

La historia cuenta que el científico notó por primera vez que los bordes de la imagen en la lente están coloreados durante el período en que estaba mejorando el diseño de los telescopios. Esto le interesó mucho y se dispuso a revelar la naturaleza de la aparición de bandas de colores.

En ese momento, había una epidemia de peste en Gran Bretaña, por lo que Newton decidió partir hacia su pueblo de Woolsthorpe con el fin de limitar su círculo social. Y al mismo tiempo realizar experimentos para descubrir de dónde provienen los diferentes tonos. Para ello, capturó varios prismas de vidrio.

Algo así fue el experimento de Newton, que permitió explicar el fenómeno de la dispersión de la luz.

Durante el período de investigación, realizó muchos experimentos, algunos de los cuales todavía se están llevando a cabo sin cambios. El principal se veía así: el científico hizo un pequeño agujero en el postigo de una habitación oscura y colocó un prisma de vidrio en el camino del haz de luz. Como resultado, se obtuvo un reflejo en forma de rayas de colores en la pared opuesta.

Este experimento se puede repetir por su cuenta.

Newton destacó el rojo, el naranja, el amarillo, el verde, el cian, el índigo y el violeta del reflejo. Es decir, el espectro en su concepto clásico. Pero si observa con más detalle y destaca la gama de equipos modernos, obtiene tres zonas principales: rojo, amarillo-verde y azul-violeta.El resto ocupa pequeñas áreas entre ellos.

Así es como se ve la descomposición de la luz blanca en un espectro.

donde se encuentra

La dispersión se puede ver mucho más a menudo de lo que parece a primera vista. Solo tienes que prestar atención:

1. Arcoíris es el ejemplo más famoso de dispersión. La luz se refracta en las gotas de agua, lo que da como resultado un arcoíris, que los expertos llaman primario. Pero a veces la luz se refracta dos veces y aparece un raro fenómeno natural: un arcoíris doble. En este caso, por dentro el arco es más brillante y con el orden estándar de colores, y por fuera es borroso y las tonalidades van en orden inverso.
2. puestas de sol, que puede ser rojo, naranja o incluso multicolor. En este caso, el objeto que refracta los rayos es la atmósfera terrestre. Debido al hecho de que el aire consiste en una cierta mezcla de gases, el efecto es diferente y puede ser diferente.
3. Si miras de cerca el fondo de un acuario o una gran masa de agua con agua clara y transparente, puede distinguir claramente los reflejos iridiscentes. Esto se debe a que el rango solar, debido a la difusión, se descompone en todo el espectro de colores.
4. Gemas con joyas cortadas también brillan. Si los giras suavemente, puedes ver cómo cada cara da un tono diferente. Este fenómeno se nota en diamantes, cristal, zirconia cúbica e incluso en cristalería con buena calidad de corte.
5. prismas de vidrio y cualesquiera otros elementos transparentes, cuando la luz pasa a través de ellos, también dan efecto. Especialmente si hay una diferencia en la iluminación.

El tumulto de colores al atardecer es uno de los ejemplos más famosos de refracción de la luz.

Para mostrar a los niños el fenómeno de la dispersión, se pueden usar pompas de jabón ordinarias.La solución jabonosa se debe verter en un recipiente y luego se debe bajar cualquier marco hecho de alambre de un tamaño adecuado. Después de la extracción, se pueden observar desbordamientos iridiscentes.

La descomposición de la luz en un espectro es fácil de hacer con la ayuda de la linterna de un teléfono inteligente. En este caso, necesitarás un prisma de vidrio y una hoja de papel blanco. El prisma debe colocarse sobre una mesa en una habitación oscura, por un lado, dirija un haz de luz hacia él y, por el otro, coloque una hoja de papel, habrá rayas de colores en él. Una experiencia tan simple es muy popular entre los niños.

Cómo el ojo distingue los colores

La visión humana es un sistema muy complejo capaz de distinguir parte del espectro electromagnético. El ojo humano distingue longitudes de onda de 390 a 700 nm. La radiación electromagnética en el rango visible se llama luz visible o simplemente luz.

La imagen muestra cuán pequeña parte del espectro electromagnético es capaz de percibir la visión humana.

Los colores se distinguen por las células de bastón y cono en la retina. El primer tipo tiene una alta sensibilidad, pero solo puede distinguir la intensidad de la luz. El segundo distingue bien los colores, pero funciona mejor con luz brillante.

Al mismo tiempo, las células cónicas se dividen en tres tipos, según a qué ondas son más sensibles: cortas, medianas o largas. Debido a la combinación de señales provenientes de todo tipo de conos, la visión puede distinguir la gama de colores de que dispone.

Cada tipo de célula en el ojo puede percibir no un solo color, sino diferentes tonos en una amplia gama de longitudes de onda. Por lo tanto, la visión le permite resaltar los detalles más pequeños y ver toda la diversidad del mundo circundante.

La dispersión de la luz en un momento mostró que el blanco es una combinación del espectro.Pero solo puede verlo después de que se refleja a través de ciertas superficies y materiales.

Video Tutorial: Dispersión de Luz