מה שנקרא פיזור אור
תופעה זו התגלתה בשנת 1672 על ידי אייזק ניוטון. עד אז, אנשים לא יכלו להסביר מדוע הצבעים מסודרים בסדר מסוים בעת השבירה. פיזור האור עזר בעת ובעונה אחת להוכיח את אופי הגל שלו, אבל כדי להבין את הנושא טוב יותר, אתה צריך להבין את כל ההיבטים.
הַגדָרָה
תופעת פיזור האור (או פירוק) נובעת מכך שמקדם השבירה תלוי ישירות באורך הגל. ניוטון היה הראשון שגילה פיזור, אך רוב הבסיס התיאורטי פותח על ידי מדענים בתקופה מאוחרת יותר.
הודות לפיזור, ניתן היה להוכיח שאור לבן מורכב ממרכיבים רבים. בפשטות, קרן שמש חסרת צבע, כאשר היא עוברת דרך חומרים שקופים (גביש, מים, זכוכית וכו'), מתפרקת לצבעי הקשת שמהם היא מורכבת.
כתוצאה מכניסת אור מחומר אחד למשנהו, הוא משנה את כיוון התנועה, מה שנקרא שבירה.צבע לבן מכיל את כל מגוון הצבעים, אך הוא אינו מורגש עד שהוא נתון לפיזור. לכל אחד מהצבעים המרוכבים יש אורך גל שונה, ולכן זווית השבירה שונה.
דרך אגב! אורך הגל של כל אחד מצבעי הספקטרום קבוע, לכן, כאשר עוברים דרך חומר שקוף, הגוונים תמיד מסתדרים באותו סדר.
תולדות הגילוי והמסקנות של ניוטון
הסיפור מספר כי המדען הבחין לראשונה כי קצוות התמונה בעדשה נצבעים בתקופה שבה שיפר את עיצוב הטלסקופים. זה עניין אותו מאוד והוא יצא לחשוף את אופי המראה של להקות צבעוניות.
באותה תקופה הייתה מגפת מגיפה בבריטניה הגדולה, אז ניוטון החליט לעזוב לכפר שלו וולסטתורפ כדי להגביל את המעגל החברתי שלו. ובמקביל לערוך ניסויים כדי לגלות מאיפה מגיעים גוונים שונים. כדי לעשות זאת, הוא לכד כמה מנסרות זכוכית.
במהלך תקופת המחקר הוא ערך ניסויים רבים, שחלקם עדיין מתבצעים ללא שינוי. העיקרית שבהן נראתה כך: המדען עשה חור קטן בתריס של חדר חשוך והניח מנסרת זכוכית בנתיב קרן האור. כתוצאה מכך התקבלה השתקפות בצורת פסים צבעוניים על הקיר הנגדי.
ניוטון הבחין בהשתקפות אדום, כתום, צהוב, ירוק, ציאן, אינדיגו וסגול. כלומר, הספקטרום במושג הקלאסי שלו. אבל אם אתה מסתכל ביתר פירוט ולהדגיש את מגוון הציוד המודרני, אתה מקבל שלושה אזורים עיקריים: אדום, צהוב-ירוק וכחול-סגול.השאר תופסים שטחים קטנים ביניהם.
איפה נמצא
ניתן לראות פיזור לעתים קרובות הרבה יותר ממה שנראה במבט ראשון. אתה רק צריך לשים לב:
- קשת בענן היא הדוגמה המפורסמת ביותר לפיזור. האור נשבר בטיפות מים, וכתוצאה מכך נוצרת קשת בענן, שמומחים מכנים אותה ראשונית. אבל לפעמים האור נשבר פעמיים ומופיעה תופעת טבע נדירה - קשת כפולה. במקרה זה, בפנים הקשת בהירה יותר ובסדר הצבעים הסטנדרטי, ומבחוץ היא מטושטשת והגוונים הולכים בסדר הפוך.
- שקיעות, שיכול להיות אדום, כתום, או אפילו רב צבעים. במקרה זה, העצם ששובר את הקרניים הוא האטמוספירה של כדור הארץ. בשל העובדה שהאוויר מורכב מתערובת מסוימת של גזים, ההשפעה שונה ויכולה להיות שונה.
- אם מסתכלים מקרוב על תחתית אקווריום או גוף מים גדול עם מים שקופים צלולים, אתה יכול להבחין בבירור בהדגשות ססגוניות. זאת בשל העובדה שטווח השמש, עקב דיפוזיה, מתפרק לכל ספקטרום הצבעים.
- אבנים יקרות עם חתך תכשיטים גם שימר. אם תסובב אותם בעדינות, תוכל לראות כיצד כל פנים נותן גוון אחר. תופעה זו בולטת ביהלומים, קריסטל, זרקוניה, ואפילו על כלי זכוכית באיכות חיתוך טובה.
- מנסרות זכוכית וכל אלמנט שקוף אחר, כאשר אור עובר דרכם, גם נותן השפעה. במיוחד אם יש הבדל בתאורה.
כדי להראות לילדים את תופעת הפיזור, ניתן להשתמש בבועות סבון רגילות.יש לשפוך את תמיסת הסבון למיכל, ולאחר מכן להוריד כל מסגרת עשויה חוט בגודל מתאים. לאחר החילוץ, ניתן להבחין בהצפות ססגוניות.
קל לעשות את פירוק האור לספקטרום בעזרת פנס סמארטפון. במקרה זה, תצטרך פריזמת זכוכית וגיליון נייר לבן. יש להניח את המנסרה על שולחן בחדר חשוך, מצד אחד לכוון אליה קרן אור, ומצד שני לשים פיסת נייר, יהיו עליה פסים צבעוניים. חוויה פשוטה כזו פופולרית מאוד בקרב ילדים.
איך העין מבדילה צבעים
הראייה האנושית היא מערכת מורכבת מאוד המסוגלת להבחין בין חלק מהספקטרום האלקטרומגנטי. העין האנושית מבחינה באורכי גל בין 390 ל-700 ננומטר. קרינה אלקטרומגנטית בטווח הנראה נקראת אור נראה או פשוט אור.
צבעים מובחנים על ידי תאי מוט וחרוט ברשתית. לסוג הראשון יש רגישות גבוהה, אך הוא מסוגל להבחין רק בעוצמת האור. השני מבדיל היטב צבעים, אבל עובד הכי טוב באור בהיר.
במקביל, תאי חרוט מחולקים לשלושה סוגים, בהתאם לאיזה גלים הם רגישים יותר - קצרים, בינוניים או ארוכים. בשל שילוב האותות המגיעים מכל סוגי הקונוסים, הראייה יכולה להבחין במגוון הצבעים הזמינים לה.
כל סוג של תא בעין יכול לקלוט לא צבע אחד, אלא גוונים שונים בטווח רחב של אורכי גל. לכן, החזון מאפשר לך להדגיש את הפרטים הקטנים ביותר ולראות את כל המגוון של העולם שמסביב.
פיזור האור בבת אחת הראה שלבן הוא שילוב של הספקטרום.אבל אתה יכול לראות את זה רק לאחר שהוא משתקף דרך משטחים וחומרים מסוימים.