Vật lý - Sự khúc xạ ánh sáng qua lăng kính

Giới thiệu

Lăng kính là một kính tam giác, có hai đáy là hình tam giác và ba mặt bên là hình chữ nhật (như trong hình bên dưới).

Hình dạng độc đáo của lăng kính làm cho tia ló uốn cong một góc so với phương của tia tới và góc này được gọi là angle of deviation.
Góc giữa hai mặt bên của lăng trụ được gọi là angle of the prism.

Như trong hình trên, lăng kính đã tách ánh sáng trắng tới thành một dải màu.
Các màu khác nhau được nhìn thấy qua lăng kính được sắp xếp theo thứ tự; đơn đặt hàng này được đặt tên là 'VIBGYOR. '
VIBGYOR được tạo thành sau khi lấy chữ cái đầu tiên của tất cả các màu sau:
- V - Tím
- I - Màu chàm
- B - Màu xanh lam
- G - Màu xanh lá cây
- Y - Màu vàng
- O - Màu cam
- R - Đỏ
Dải của các thành phần có màu của chùm sáng được gọi là spectrum và VIBGYOR là chuỗi màu mà bạn có thể thấy trong hình trên.
Sự phân tách ánh sáng thành các màu khác nhau được gọi là dispersion.
Tất cả các màu có góc uốn khác nhau đối với tia tới; danh sách đèn đỏ uốn cong (có thể nhìn thấy ở trên cùng) trong khi đèn màu tím uốn cong nhiều nhất (xem hình ảnh được đưa ra ở trên).
Do có các góc uốn khác nhau nên tất cả các màu đều trở nên khác biệt.
Newton là nhà khoa học đầu tiên sử dụng lăng kính thủy tinh để thu được quang phổ của ánh sáng mặt trời và ông kết luận rằng ánh sáng mặt trời được tạo thành từ bảy màu.
Cầu vồng là một quang phổ tự nhiên rất có thể xuất hiện trên bầu trời sau trận mưa rào (xem hình ảnh dưới đây).

Cầu vồng sau cơn mưa thường là kết quả của sự phân tán ánh sáng mặt trời bởi những giọt nước nhỏ.
Những giọt nước nhỏ bé có trong khí quyển hoạt động giống như những lăng kính nhỏ.
Cầu vồng luôn luôn hình thành theo hướng ngược lại của Mặt trời.

Độ lệch của tia sáng từ một đường thẳng trong khí quyển (thường là do sự thay đổi mật độ không khí) được gọi là atmospheric refraction.
Sự khúc xạ khí quyển gần mặt đất tạo ra mirage, có nghĩa là, các vật thể ở khoảng cách có vẻ như được nâng lên hoặc hạ xuống, lung linh hoặc gợn sóng, kéo dài hoặc rút ngắn, v.v.
Trong đêm, các vì sao hiện ra lấp lánh, đó cũng là do khúc xạ khí quyển.
Do khúc xạ khí quyển, Mặt trời vẫn có thể nhìn thấy được và khoảng 2 phút sau khi mặt trời lặn thực tế và khoảng 2 phút trước khi mặt trời mọc thực sự (xem hình ảnh dưới đây).

Bầu khí quyển của trái đất phần lớn được tạo thành từ một hỗn hợp không đồng nhất, chẳng hạn như các giọt nước nhỏ, các hạt bụi lơ lửng, khói và các phân tử không khí. Khi một chùm ánh sáng chiếu qua các hạt mịn như vậy, đường đi của chùm sáng bị tán xạ. Hiện tượng tán xạ ánh sáng bởi các hạt keo (của khí quyển) làm phát sinhTyndall effect.
Sự tán xạ ánh sáng làm cho các hạt có thể nhìn thấy trong khí quyển.
Các hạt rất mịn phân tán phần lớn ánh sáng xanh trong khi các hạt có kích thước lớn hơn sẽ tán xạ ánh sáng có bước sóng dài hơn.
Ánh sáng đỏ có bước sóng (khoảng) lớn hơn ánh sáng lam 1,8 lần.