Fizyka - załamanie światła przez pryzmat

Wprowadzenie

Pryzmat to trójkątne szkło, które ma dwie trójkątne podstawy i trzy prostokątne powierzchnie boczne (jak pokazano na poniższym obrazku).

Unikalny kształt pryzmatu sprawia, że wychodzący promień wygina się pod kątem do kierunku padającego promienia i ten kąt jest znany jako angle of deviation.
Kąt między dwiema bocznymi powierzchniami pryzmatu jest znany jako angle of the prism.

Jak pokazano na powyższym obrazku, pryzmat podzielił padające białe światło na pasmo kolorów.
Różne kolory, które są widziane przez pryzmat, są uporządkowane; to zamówienie ma nazwę „VIBGYOR”.
VIBGYOR tworzy się po zrobieniu pierwszej litery wszystkich poniższych kolorów -
- V - fioletowy
- I - indygo
- B - niebieski
- G - zielony
- Y - żółty
- O - pomarańczowy
- R - czerwony
Pasmo kolorowych komponentów wiązki światła jest znane jako spectrum a VIBGYOR to sekwencja kolorów widoczna na powyższym obrazku.
Podział światła na różne kolory jest znany jako dispersion.
Wszystkie kolory mają różne kąty zgięcia w stosunku do padającego promienia; lista zakrętów światła czerwonego (widoczna u góry), podczas gdy fioletowe załamuje się najbardziej (patrz obrazek powyżej).
Ze względu na różne kąty gięcia wszystkie kolory stają się wyraźne.
Newton był pierwszym naukowcem, który użył szklanego pryzmatu do uzyskania widma światła słonecznego i doszedł do wniosku, że światło słoneczne składa się z siedmiu kolorów.
Tęcza to naturalne widmo, które najprawdopodobniej pojawia się na niebie po deszczu (patrz rysunek poniżej).

Tęcza po deszczu jest zwykle wynikiem rozpraszania światła słonecznego przez drobne kropelki wody.
Drobne kropelki wody obecne w atmosferze działają jak małe pryzmaty.
Tęcza zawsze tworzy się w kierunku przeciwnym do Słońca.

Odchylenie promieni świetlnych od prostej ścieżki w atmosferze (zwykle z powodu zmian gęstości powietrza) jest znane jako atmospheric refraction.
Atmosferyczne załamanie światła w pobliżu ziemi powoduje miraż, co oznacza, że obiekty odległości wydają się uniesione lub obniżone, migotają lub falują, rozciągają się lub skracają itp.
W nocy gwiazdy migoczą, jest to również spowodowane załamaniem atmosferycznym.
Ze względu na załamanie atmosferyczne, Słońce pozostaje widoczne około 2 minuty po rzeczywistym zachodzie słońca i około 2 minuty przed rzeczywistym wschodem słońca (patrz zdjęcie poniżej).

Atmosfera ziemska jest w dużej mierze złożona z niejednorodnej mieszaniny, takiej jak drobne kropelki wody, zawieszone cząsteczki kurzu, dymu i cząsteczki powietrza. Kiedy wiązka światła przechodzi przez takie drobne cząstki, ścieżka wiązki zostaje rozproszona. Powstaje zjawisko rozpraszania światła przez cząstki koloidalne (atmosfery)Tyndall effect.
Rozpraszanie światła sprawia, że cząsteczki są widoczne w atmosferze.
Bardzo drobne cząsteczki rozpraszają głównie światło niebieskie, podczas gdy cząsteczki o większych rozmiarach rozpraszają światło o dłuższych falach.
Czerwone światło ma długość fali (około) 1,8 razy większą niż światło niebieskie.