Вопрос 3. Дисперсионный спектр

Как указывалось выше, дисперсионный спектр –это совокупность разноцветных полос.

Наиболее отчетливо дисперсионный спектр обнаруживается при преломлении света в веществе, имеющем клинообразную форму, например в призме.

На рис.3 показана дисперсия света в стеклянной призме.

рис.3

Так как стекло обладает нормальной дисперсией, то угол отклонения для фиолетового луча ( ) больше, чем для красного ( ). Угол D между лучами, соответствующим крайним цветам дисперсионного спектра, называется углом дисперсии, от него зависит ширина спектра.

Из формулы угла отклонения , (где – преломляющий угол призмы) следует, что:

(5)

где -показатели преломления призмы для фиолетового и красного цветов. Разность обычно служит количественной характеристикой дисперсии света. Порядок расположения составных цветов в спектре призмы и в спектре дифракционной решетки различен.

В дифракционной решетке синус угла отклонения пропорционален длине волны.

В результате красные лучи, имеющие большую длину волны, отклонятся дифракционной решеткой сильнее, чем фиолетовые лучи. В призме же коэффициент преломления в прозрачных веществах падает с увеличением длины волны. Коэффициент преломления красных лучей меньше, чем фиолетовых, поэтому призма отклоняет их слабее, чем фиолетовые.

Подытожим различия:

1. Так как функция не линейная, то дисперсионный спектр не равномерный, он сжат в красной области и растянут в фиолетовой. Дифракционный спектр растянут равномерно во всех областях.

2. В дисперсионном спектребольшее отклонение от первоначального направления испытывают фиолетовые лучи, в дифракционном – красные;

3. В дифракционном спектре наблюдается несколько порядков спектра, в дисперсионном – один порядок спектра.