Вопрос 13: Дисперсия света.

Дисперсией света называются явления, обусловленные зависимостью показателя преломления вещества от частоты (или длины) световой волны, Эту зависимость можно охарактеризовать функцией

n = f(λ₀), (47)

где λ₀ – длина световой волны в вакууме.

Характер дисперсии становится особенно наглядным, если применить метод скрещенных призм. Первая A₁ (вспомогательная) стеклянная призма разворачивает пучок света вдоль одного направления (пунктирная полоса a – b на рис. 46). Вторая призма A₂, изготовленная из исследуемого вещества, отклоняет каждый из лучей в другом направлении. Это отклонение определяется значением п(λ₀) для данного вещества, так что получающаяся на экране искривленная радужная полоса (a' – b' на рис. 46) наглядно передает ход показателя преломления с длиной волны λ₀.Для всех прозрачных бесцветных веществ функция (47) имеет в видимой части спектра вид, показанный на рис. 48. С уменьшением длины волны показатель преломления увеличивается со все возрастающей скоростью, так что величина , называемая дисперсией вещества, также увеличивается по модулю с уменьшением λ₀. Такой характер дисперсии называют нормальным. Рис. 47(левый) соответствует случаю нормальной дисперсии. Зависимость п от λ_о в области нормальной дисперсии может быть представлена приближенно формулой:

, (48)

где а, b, с, ... – постоянные, значения которых для каждого вещества определяются экспериментально. В большинстве случаев можно ограничиться двумя первыми членами формулы, полагая .

В этом случае дисперсия вещества изменяется по закону: .

Если вещество поглощает часть лучей, в области поглощения и вблизи от нее ход дисперсии обнаруживает аномалию (рис. 47 (правый)). На некотором участке более короткие волны преломляются меньше, чем более длинные. Такой ход зависимости п от λ_о называется аномальнойдисперсией.