Yorug’lik dispersiyasi va uning klassik nazariyasi

Dispersiya

Nyuton teleskoplarni takomillashtirishga qaratilgan sa'y-harakatlar tufayli nurning yorilishi paytida kuzatilgan gullarni o'rganishga murojaat qildi. Linzalarni eng yaxshi sifatga ega bo'lishga intilib, Nyuton tasvirlarning asosiy kamchiliklari rangli qirralarning mavjudligiga ishonch hosil qildi. Nyuton sinishi paytida bo'yashni o'rganib, eng katta optik kashfiyotlarni amalga oshirdi.

Nyuton kashfiyotlarining mohiyati quyidagi tajribalar bilan izohlanadi: chiroqdan olingan yorug'lik tor teshik S (yoriq) ni yoritadi. L linzalari yordamida yoriqning tasviri MN ekranida qisqa oq to'rtburchak shaklida olinadi. Yo'lda prizma p ni qo'yib, qirrasi yoriqlarga parallel ravishda, yoriqning tasviri siljiydi va rangli chiziqqa aylanadi, qizildan binafsha ranggacha bo'lgan ranglarning o'tishlari Kamalakda kuzatiladi. Nyutonning bu Kamalak tasviri spektr deb nomlangan.

Agar siz bo'shliqni rangli shisha bilan qoplasangiz, ya'ni. agar siz oq rangli yorug'lik o'rniga prizma tomon yo'naltirsangiz, yoriqning tasviri spektrning tegishli joyiga ega bo'lgan rangli to'rtburchakka tushadi, ya'ni rangga qarab, yorug'lik asl tasvirdan turli burchaklarga tushadi. Ta'riflangan kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, turli rangdagi nurlar prizma bilan ajralib turadi.

Bu muhim xulosa Nyuton ko'plab tajribalar bilan sinovdan o'tgan. Ularning eng muhimi spektrdan ajratilgan turli rangdagi nurlarning sinishi indeksini aniqlashdan iborat edi. Buning uchun spektr olingan MN ekranida teshik kesildi; Ekranni harakatga keltirib, teshikdan ma'lum bir rang nurlarining tor nurlarini chiqarish mumkin edi. Bir hil nurlarni ajratishning bu usuli rangli shisha yordamida tanlovdan ko'ra mukammaldir. Tajribalar shuni ko'rsatdiki, ikkinchi prizmada sinishi natijasida bunday ajratilgan nur endi ipni uzatmaydi. Ushbu nur ma'lum bir sinishi indeksiga mos keladi, uning qiymati tanlangan nurning rangiga bog'liq.

Ta'riflangan tajribalar shuni ko'rsatadiki, spektrdan ajratilgan tor rangli nur uchun sinishi indekslari juda aniq qiymatga ega, oq nurning sinishi faqat taxminan bu ko'rsatkichning bir xil qiymati bilan tavsiflanishi mumkin. Bunday kuzatuvlarni taqqoslab, Nyuton prizma orqali o'tayotganda parchalanmagan oddiy ranglar va turli xil sinishi indekslariga ega bo'lgan oddiy komplekslarni ifodalovchi murakkab ranglar mavjud degan xulosaga keldi. Xususan, quyosh nurlari-bu prizma yordamida parchalanadigan, yoriqning spektral tasvirini beruvchi ranglar to'plami.

Shunday qilib, Nyutonning asosiy tajribalari ikkita muhim kashfiyot edi:

• 
  turli rangdagi yorug'lik bu moddada turli xil sinishi ko'rsatkichlari bilan tavsiflanadi (dispersiya);
  
• 
  oq rang oddiy ranglarning to'plamidir.
  

Hozirgi vaqtda turli xil ranglar yorug'lik to'lqinlarining turli uzunliklariga mos kelishini bilamiz. Shuning uchun Nyutonning birinchi kashfiyoti quyidagicha ifodalanishi mumkin: moddaning sinishi indekslari yorug'lik to'lqinining uzunligiga bog'liq. Odatda to'lqin uzunligi kamayib boradi.