ال تشتيت انتشار إنها ظاهرة بصرية حيث ينفصل الضوء إلى مختلف الألوان عندما ينكسر من خلال بعض الوسائط الشفافة ، مثل قوس المطروالمنشور وعدسة التصوير الفوتوغرافي. يحدث التشتت عندما تعتمد سرعة انتشار الضوء داخل وسيط على تردد موجه كهرومغناطيسية.
نظرةأيضا:ما هي الألوان الأساسية؟
في 1672 عالم الفيزياء الإنجليزي إسحاق نيوتن درس وطور نظريات حول آلية تشتت الضوء. على الرغم من تفسيره الجسيمي للضوء ، كان نيوتن قادرًا على توضيح أن الضوء الابيض كان في الواقع يتكون من جميع الألوان الأخرى وأن هذه الألوان كانت مرتبطة بترددات (أو أطوال موجية) للضوء.
انكسار الضوء
ال الانكسار هي الظاهرة التي يكون للضوء فيها السرعة المتغيرة. هذه الظاهرة قد يكون أو لا يكون مصحوبًا في تغيير المسار الذي يسلكه الضوء الذي ينتشر عبر الوسط. يمكن حساب قياس التغير في سرعة الضوء المنكسر باستخدام معامل بلا أبعاد يسمى معامل الانكسار:
لا - معامل الانكسار
ç - سرعة الضوء في الفراغ (c = 3.0.108 آنسة)
الخامس - سرعة الضوء في المنتصف (م / ث)
يقيس معامل الانكسار السبب بين ال سرعة الضوء في الفراغ ل سرعة الضوء في وسط معين، لذلك ، وحدة معامل الانكسار يجب أن يكون دائما
أكبر من 1. يشير معامل الانكسار بمقدار 1 إلى أن الضوء يتحرك عبر وسيط ضوئي بنفس السرعة التي يمكن أن ينتقل بها في الفراغ.بالإضافة إلى التأثير المباشر في السرعة التي ينتشر بها الضوء داخله ، فإن معامل الانكسار من خلال قانون سنيل، يشير إلى أن شعاع الضوء قد يعاني من أ التفافالزاوي في مسارها. كلما زاد معامل الانكسار ، زاد هذا الانحراف الزاوي. يتم وصف هذا القانون من قبل معادلة رياضية هو مبين في الشكل التالي:
لا1 - معامل انكسار الوسط 1
لا2 - معامل انكسار الوسط 2
ان لم1 - جيب زاوية السقوط
ان لم2 - جيب زاوية الانكسار
الصورة التالية تظهر الضوء الساقط على الوسيط 2 الخارج من المتوسط 1:
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن هذه الظاهرة البصرية ، فراجع مقالتنا: الانكسار.
نظرةأيضا: اكتشف أروع الظواهر البصرية
تحلل الضوء الأبيض
لأن الضوء الأبيض يتكون من ترددات ضوئية مختلفة، ويختلف معامل الانكسار لكل من هذه الترددات ، فإن الانحراف الزاوي من الضوء سيكون أيضا مختلفة لكل منهم.
بهذه الطريقة ، سيكون من الممكن مراقبة الطيف الكهرومغناطيسي بعد انتشار الضوء داخل المنشور وفي الوسائط الشفافة الأخرى ، كما يتضح في الصورة التالية:
عندما ينكسر الضوء ، يمكن تصور تكوينه.
ا معامل الانكسار يتناسب مع تردد الضوء ويتناسب عكسيا مع طول الموجة. يشير هذا إلى أن الضوء البنفسجي ، على سبيل المثال ، يجب أن يعاني من انحراف زاوي أكبر من الضوء الأحمر ، لأن معامل الانكسار أعلى بالنسبة لهذا المكون من الضوء:
اللون البنفسجي هو اللون الذي يعاني أكبر انحراف زاوي عند انكساره.
تشتت ضوء قوس قزح
قوس قزح ظاهرة بصرية تنشأ من تشتت الضوء. يظهر هذا عندما يكون هناك ملف عدد كبير من قطرات الماء في الهواء. يدخل الضوء الأبيض إلى داخل هذه القطرات ويخضع لانكسار ، ثم يخضع لانعكاس داخلي كامل ، وينكسر في النهاية مرة أخرى في الهواء.
المسار الذي يسلكه الضوء داخل القطرة طويل بما يكفي لملاحظة الانحراف الزاوي بين الترددات المختلفة للضوء الأبيض.
يتكون قوس قزح من تشتت الضوء الذي يمر عبر قطرات صغيرة من الماء.
هل تريد معرفة المزيد عن هذه الظاهرة البصرية؟ الوصول إلى نصنا: قوس المطر.
نظرةأيضا: ما هي سرعة الضوء؟
تجربة تشتت الضوء
تجارب تشتت الضوء من السهل القيادة وعادة ما يكون منخفض الكلفة. إذا كنت تريد إجراء تجربة تسمح لك بتخيل تشتت الضوء ، فنحن نقترح أن يكون لديك: أ نشور زجاجي من الأكريليك أو الزجاج و أ مصدر موازى، كمصباح فلورسنت يوضع خلف شاشة ذات فتحة صغيرة.
في غرفة مظلمة ، قم بتشغيل المصباح وضع الشاشة أمامه ، على مسافة حيث ينتج ضوءه خطًا من الضوء على السطح حيث يوجد المنشور. اجمع المنشور معًا وقم بتدويره ، حتى تتمكن من رؤية ملف تشتيت انتشاريعطيضوء.
نرى أيضا:الفرق بين المصباح الفسفوري والمصباح الفلوري
تشتت الضوء
تشتت الضوء هو ظاهرة يكون فيها الضوء الساقط على الجسيم أعيد إصدارها في اتجاهات أخرى، ولكن مع نفس التردد.
ومع ذلك ، هناك ظاهرة انتشار انتقائي. في هذه الظاهرة ، تشتت الجسيمات ، بشكل أكثر كفاءة ، ترددات معينة من الضوء. في حالة ما اذا جزيئات الغلاف الجوي، فهي ذات كفاءة عالية في توزيع الترددات التي تشير إلى الألوان الأزرق والبنفسجي. لهذا السبب لدينا السماء زرقاء.
انكسار الضوء في الغلاف الجوي
هل تعلم أن لون غروب الشمس له علاقة بانكسار الضوء؟
ال انكسار الضوء في الغلاف الجوي لماذا غروب الشمس برتقالي. أثناء غروب الشمس ، الطريق الذي يسلكه الضوء حتى يصل إلى أعيننا يكون أكبر ، وبالتالي ، فإن الانحراف الزاوي للضوء أكثر وضوحا.
علاوة على ذلك ، حقيقة أن التشتت يحدث فقط للضوء الأزرق والبنفسجي يجعل الأصغر الترددات مثل الأحمر والبرتقالي موجودة أكثر على مسافات طويلة ، لأنها تنتقل عبر مسافات أكبر بكثير.
من جانبي رافائيل هيلربروك
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-dispersao-luz-branca.htm