Was man Lichtstreuung nennt

Dieses Phänomen wurde 1672 von Isaac Newton entdeckt. Bis dahin konnten die Menschen nicht erklären, warum die Farben bei der Lichtbrechung in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Die Streuung des Lichts half einst, seine Wellennatur zu beweisen, aber um das Problem besser zu verstehen, müssen Sie alle Aspekte verstehen.

Nach diesem Schema kann man das Wesen der Lichtstreuung leicht verstehen.

Definition

Das Phänomen der Lichtstreuung (oder -zerlegung) ist darauf zurückzuführen, dass der Brechungsindex direkt von der Wellenlänge abhängt. Newton war der erste, der die Dispersion entdeckte, aber die meisten theoretischen Grundlagen wurden erst später von Wissenschaftlern entwickelt.

Dank Dispersion konnte nachgewiesen werden, dass weißes Licht aus vielen Komponenten besteht. Vereinfacht ausgedrückt zerfällt ein farbloser Sonnenstrahl beim Durchgang durch transparente Substanzen (Kristall, Wasser, Glas usw.) in die Farben des Regenbogens, aus denen er besteht.

Aufgrund der vielen Facetten von Diamanten schimmern diese in vielen Schattierungen.

Wenn Licht von einem Stoff in einen anderen eintritt, ändert es die Bewegungsrichtung, was als Brechung bezeichnet wird.Die weiße Farbe enthält die gesamte Farbpalette, ist aber erst nach der Dispersion wahrnehmbar. Jede der zusammengesetzten Farben hat eine andere Wellenlänge, daher ist der Brechungswinkel unterschiedlich.

Übrigens! Die Wellenlänge jeder Farbe des Spektrums ist konstant, daher reihen sich die Farbtöne beim Durchgang durch eine transparente Substanz immer in der gleichen Reihenfolge auf.

Entdeckungsgeschichte und Schlussfolgerungen von Newton

Die Geschichte erzählt, dass der Wissenschaftler zum ersten Mal bemerkte, dass die Ränder des Bildes in der Linse in der Zeit gefärbt waren, als er das Design von Teleskopen verbesserte. Dies interessierte ihn sehr und er machte sich daran, die Natur des Auftretens farbiger Bänder aufzudecken.

Zu dieser Zeit gab es in Großbritannien eine Pestepidemie, und Newton beschloss, in sein Dorf Woolsthorpe aufzubrechen, um seinen sozialen Kreis einzuschränken. Und gleichzeitig Experimente durchzuführen, um herauszufinden, woher verschiedene Farbtöne kommen. Dazu hat er mehrere Glasprismen eingefangen.

So ungefähr war Newtons Experiment, das es ermöglichte, das Phänomen der Lichtstreuung zu erklären.

Während der Forschungszeit führte er viele Experimente durch, von denen einige noch immer unverändert durchgeführt werden. Das wichtigste sah so aus: Der Wissenschaftler machte ein kleines Loch in den Verschluss eines dunklen Raums und platzierte ein Glasprisma in den Weg des Lichtstrahls. Als Ergebnis wurde an der gegenüberliegenden Wand eine Reflexion in Form von farbigen Streifen erhalten.

Dieses Experiment kann selbstständig wiederholt werden.

Newton wählte aus der Reflexion Rot, Orange, Gelb, Grün, Cyan, Indigo und Violett aus. Das heißt, das Spektrum in seinem klassischen Konzept. Schaut man aber genauer hin und hebt die Palette der modernen Ausstattung hervor, erhält man drei Hauptzonen: Rot, Gelb-Grün und Blau-Violett.Der Rest nimmt kleine Bereiche zwischen ihnen ein.

So sieht die Zerlegung von weißem Licht in ein Spektrum aus.

Wo ist zu finden

Streuung ist viel häufiger zu sehen, als es auf den ersten Blick scheint. Sie müssen nur darauf achten:

1. Regenbogen ist das bekannteste Beispiel für Dispersion. Licht wird in Wassertropfen gebrochen, wodurch ein Regenbogen entsteht, den Experten als primär bezeichnen. Aber manchmal wird das Licht zweimal gebrochen und ein seltenes Naturphänomen erscheint - ein doppelter Regenbogen. In diesem Fall ist der Bogen innen heller und mit der Standardreihenfolge der Farben, und außen ist er verschwommen und die Schattierungen verlaufen in umgekehrter Reihenfolge.
2. Sonnenuntergänge, die rot, orange oder sogar mehrfarbig sein können. In diesem Fall ist das Objekt, das die Strahlen bricht, die Erdatmosphäre. Dadurch, dass Luft aus einem bestimmten Gasgemisch besteht, ist die Wirkung unterschiedlich und kann unterschiedlich sein.
3. Wenn man genau hinschaut dem Boden eines Aquariums oder eines großen Gewässers Mit klarem, transparentem Wasser können Sie schillernde Glanzlichter deutlich unterscheiden. Dies liegt daran, dass der Sonnenbereich durch Diffusion in das gesamte Farbspektrum zerlegt wird.
4. Edelsteine mit Schmuckschliff auch schimmern. Wenn Sie sie sanft drehen, können Sie sehen, wie jede Seite einen anderen Farbton ergibt. Dieses Phänomen ist bei Diamanten, Kristallen, Zirkonia und sogar bei Glaswaren mit guter Schliffqualität bemerkbar.
5. Prismen aus Glas und alle anderen transparenten Elemente geben ebenfalls eine Wirkung, wenn Licht durch sie hindurchgeht. Vor allem, wenn es einen Unterschied in der Beleuchtung gibt.

Der Farbenrausch bei Sonnenuntergang ist eines der bekanntesten Beispiele für Lichtbrechung.

Um Kindern das Phänomen der Dispersion zu zeigen, können gewöhnliche Seifenblasen verwendet werden.Die Seifenlösung muss in einen Behälter gegossen werden, und dann sollte jeder Rahmen aus Draht geeigneter Größe abgesenkt werden. Nach der Extraktion können schillernde Überläufe beobachtet werden.

Die Zerlegung von Licht in ein Spektrum geht ganz einfach mit Hilfe einer Smartphone-Taschenlampe. In diesem Fall benötigen Sie ein Glasprisma und ein weißes Blatt Papier. Das Prisma muss auf einen Tisch in einem dunklen Raum gestellt werden, einerseits einen Lichtstrahl darauf richten und andererseits ein Stück Papier darauf legen, es werden farbige Streifen darauf sein. Ein so einfaches Erlebnis ist bei Kindern sehr beliebt.

Wie das Auge Farben unterscheidet

Das menschliche Sehen ist ein sehr komplexes System, das in der Lage ist, einen Teil des elektromagnetischen Spektrums zu unterscheiden. Das menschliche Auge unterscheidet Wellenlängen von 390 bis 700 nm. Elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich wird sichtbares Licht oder einfach Licht genannt.

Das Bild zeigt, wie klein ein Teil des elektromagnetischen Spektrums in der Lage ist, das menschliche Sehen wahrzunehmen.

Farben werden durch Stäbchen- und Zapfenzellen in der Netzhaut unterschieden. Der erste Typ hat eine hohe Empfindlichkeit, kann aber nur die Lichtintensität unterscheiden. Der zweite unterscheidet Farben gut, funktioniert aber am besten bei hellem Licht.

Gleichzeitig werden Kegelzellen in drei Typen unterteilt, je nachdem, auf welche Wellen sie empfindlicher reagieren - kurz, mittel oder lang. Aufgrund der Kombination von Signalen, die von allen Arten von Zapfen kommen, kann das Sehen die ihm zur Verfügung stehende Farbpalette unterscheiden.

Jeder Zelltyp im Auge kann nicht nur eine Farbe wahrnehmen, sondern unterschiedliche Schattierungen in einem breiten Wellenlängenbereich. Daher ermöglicht Ihnen das Sehen, die kleinsten Details hervorzuheben und die ganze Vielfalt der umgebenden Welt zu sehen.

Die Streuung des Lichts zeigte einst, dass Weiß eine Kombination des Spektrums ist.Aber Sie können es nur sehen, nachdem es durch bestimmte Oberflächen und Materialien reflektiert wurde.

Video-Tutorial: Lichtstreuung