1 1
1

Дисперсия

     Дисперсия света – зависимость показателя преломления вещества от частоты, от длины волны излучения:
Эта зависимость хорошо наблюдается при разложении белого света на составляющие с помощью призмы.
Разложение с помощью призмы:

    
Т.к. углы малы, то

где   - преломляющий угол призмы.
Явление разложения немонохроматического света (состоящего из нескольких частот) на составляющие называется дисперсией.
Нормальная дисперсия: . В результате при отклонении от призмы больше отклоняются фиолетовые лучи:

.

 

Электронная теория дисперсии.

  1. Из теории электромагнитных волн Максвелла:

   т.к. .      
В оптической области спектра для всех веществ
   , где - диэлектрическая проницаемость вещества.
Для многих веществ (особенно для диэлектриков с полярными молекулами) теория Максвелла не даёт правильного результата:
   (по теории Максвелла ).
Теория электромагнитных волн Максвелла не даёт объяснения зависимости показателя преломления от частоты.
2) В электронной теории Лоренца дисперсия света рассматривается как результат воздействия электромагнитных волн на заряженные частицы (например, электроны), расположенные внутри вещества. Электромагнитная волна – колебания электромагнитного поля, которые должны действовать на заряженные частицы. Электромагнитная волна вызывает вынужденные колебания заряженных частиц. Особенно это касается внешних электронов, которые находятся дальше от ядра, они легче раскачиваются. При вынужденных колебаниях может возникнуть резонанс. Он возникнет тогда, когда частота внешней электромагнитной волны совпадёт с собственной частотой заряженных частиц, т.е. длина волны должна быть соизмерима с размерами атомов. При этом интенсивность увеличивается, показатель преломления также увеличивается.
При присутствии сил сопротивления при колебаниях электронов (поведение  вблизи ): АВ – область аномальной дисперсии ( при ). Остальные участки зависимости  от  описывают нормальную дисперсию ( при ).

С помощью теории Лоренца также объясняется явление поглощения света, т.к. при вынужденных колебаниях энергия всегда передаётся колебательной системе.

С помощью следующей флэш модели можно закрепить понятие дисперсии света. Изменяя угол падения луча и частоту падающего света, вычислите показатель преломления для разных частот.