Φάσμα
Αυτό το άρθρο αφορά το ορατό φάσμα. Για όλες τις άλλες χρήσεις, βλ: Φάσμα (αποσαφήνιση)
Ένα φάσμα, πληθυντικός: φάσματα, είναι μια ζώνη διαφόρων χρωμάτων: ιώδες, ινδικό, μπλε, πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και κόκκινο. Ένα φάσμα μπορεί να γίνει αντιληπτό αν το φως του ήλιου περάσει από ένα πρίσμα και συγκεντρωθεί σε μια λευκή οθόνη. Αυτό το ορατό φάσμα αποτελεί μέρος του ευρύτερου ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Ένα φυσικό παράδειγμα φάσματος είναι το ουράνιο τόξο. Η λέξη φάσμα χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από επιστήμονες που μελετούσαν την οπτική. Χρησιμοποίησαν τη λέξη για να περιγράψουν το ουράνιο τόξο των χρωμάτων του ορατού φωτός όταν διαχωρίζονται με τη χρήση ενός πρίσματος. Το φάσμα που παρατηρείται όταν το φως περνάει μέσα από ένα πρίσμα είναι ένα παράδειγμα της διασποράς του φωτός. Το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο το πρίσμα έχει διαφορετικό δείκτη διάθλασης n από τον αέρα. Συνήθως, το nπρίσμα είναι μεγαλύτερο από το nair και το nair λαμβάνεται περίπου ίσο με ένα. Αυτό σημαίνει ότι το φως ταξιδεύει λίγο πιο αργά στο υλικό του πρίσματος απ' ό,τι στο χώρο που το περιβάλλει. Η γωνία διάθλασης μπορεί να προσδιοριστεί από τη γωνία πρόσπτωσης και τους δείκτες διάθλασης χρησιμοποιώντας το νόμο του Snell.
Ο λόγος για τον οποίο το λευκό φως διαχωρίζεται στα συστατικά του χρώματα αντί να παραμείνει λευκό είναι επειδή τα μικρότερα μήκη κύματος διαθλώνται, ή κάμπτονται, περισσότερο από τα μεγαλύτερα μήκη κύματος. Έτσι, το κόκκινο, που έχει το μεγαλύτερο μήκος κύματος στο ορατό, θα εμφανίζεται πιο κοντά στην κάθετη στην επιφάνεια του υλικού γραμμή (την κανονική), δηλαδή θα κάμπτεται λιγότερο. Το ιώδες φως, με το μικρότερο μήκος κύματος στο ορατό φάσμα, θα καμφθεί περισσότερο. Το ουράνιο τόξο που παράγεται θα έχει πάντα την ίδια σειρά: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, ινδικό, ιώδες.
Το φάσμα σε ένα ουράνιο τόξο
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι το φάσμα;
A: Το φάσμα είναι μια ζώνη διαφόρων χρωμάτων, όπως το βιολετί, το ινδικό, το μπλε, το πράσινο, το κίτρινο, το πορτοκαλί και το κόκκινο. Μπορεί να γίνει αντιληπτό όταν το φως του Ήλιου περνάει μέσα από ένα πρίσμα και αφήνεται να συγκεντρωθεί σε μια λευκή οθόνη.
Ερ: Τι είναι η φασματοσκοπία;
Α: Φασματοσκοπία είναι η μελέτη των φασμάτων.
Ερ: Τι προκαλεί το διαχωρισμό του λευκού φωτός στα συστατικά του χρώματα;
Α: Τα μικρότερα μήκη κύματος διαθλώνται περισσότερο από τα μεγαλύτερα μήκη κύματος, γεγονός που προκαλεί το διαχωρισμό του λευκού φωτός στα συστατικά του χρώματα.
Ερ: Πώς προσδιορίζει ο νόμος του Snell τη γωνία διάθλασης;
Α: Ο νόμος του Snell προσδιορίζει τη γωνία διάθλασης χρησιμοποιώντας τη γωνία πρόσπτωσης και τους δείκτες διάθλασης.
Ερ: Γιατί το κόκκινο χρώμα εμφανίζεται πιο κοντά στη γραμμή που είναι κάθετη στο υλικό της επιφάνειας;
Α: Το κόκκινο εμφανίζεται πλησιέστερα σε αυτή τη γραμμή επειδή έχει το μεγαλύτερο μήκος κύματος στο ορατό υλικό και θα καμφθεί λιγότερο όταν διέρχεται από ένα πρίσμα.
Ερ: Υπάρχει πάντα μια τάξη για τα ουράνια τόξα που παράγονται από πρίσματα;
Α: Ναι, τα ουράνια τόξα που παράγονται από πρίσματα θα είναι πάντα με αυτή τη σειρά - κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, ινδικό και ιώδες.
