ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 H ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι ίδια για όλα τα μήκη κύματος.Όμως μέσα στην ύλη,δηλαδή σε ένα υλικό οπτικό μέσο η ταχύτητα διάδοσης του φωτός εξαρτάται από το μήκος κύματος.

Εξάρτηση του δείκτη διάθλασης του κενού από το μήκος κύματος.H ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι ίδια για όλα τα μήκη κύματος

 Έτσι,λοιπόν,και ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού,δεν είναι ίδιος για όλες τις ακτινοβολίες αλλά εξαρτάται από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας που προσπίπτει στο υλικό.

ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΥ

 Το φαινόμενο «διασκεδασμός» μελετήθηκε για πρώτη φορά το 17ο αιώνα από το Ρενέ Ντεκάρτ και το Νεύτωνα.

Ο Σερ Ισαάκ Νεύτων (Sir Isaac Newton, 4 Ιανουαρίου 1643–31 Μαρτίου 1727) ήταν Άγγλος φυσικός,μαθηματικός,αστρονόμος, φιλόσοφος, αλχημιστής και θεολόγος.Θεωρείται πατέρας της Κλασικής Φυσικής,καθώς ξεκινώντας από τις παρατηρήσεις του Γαλιλαίου αλλά και τους νόμους του Κέπλερ για την κίνηση των πλανητών διατύπωσε τους τρεις μνημειώδεις νόμους της κίνησης και τον περισπούδαστο «νόμο της βαρύτητας» (που ο θρύλος αναφέρει πως αναζήτησε μετά από πτώση μήλου από μια μηλιά).Μεγάλης ιστορικής σημασίας υπήρξαν ακόμη οι μελέτες του σχετικά με τη φύση του φωτός καθώς επίσης και η καθοριστική συμβολή του στη θεμελίωση των σύγχρονων μαθηματικών και συγκεκριμένα του διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού

 Ο Νεύτωνας προσπάθησε να αναλύσει περαιτέρω τις μονοχρωματικές ακτίνες του φάσματος σε άλλες απλούστερες,αλλά δεν τα κατάφερε.Το μόνο που παρατήρησε ήταν ότι το χρώμα διαχεόταν περισσότερο,αλλά παρέμενε ως έχει.

ΟΡΙΣΜΟΣ TOY ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΥ

  Διασκεδασμός ονομάζεται το φαινόμενο της εξάρτησης της ταχύτητας  του φωτός και του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος. 

Διασκεδασμός ονομάζεται το φαινόμενο της εξάρτησης της ταχύτητας  του φωτός και του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος

 Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης ενός οπτικού υλικού (χαλαζία) από το μήκος κύματος λ0 στο κενό.Παρατηρούμε ότι η τιμή του n μειώνεται,καθώς αυξάνεται η τιμή του μήκους κύματος.

Εξάρτηση του δείκτη διάθλασης ενός οπτικού υλικού από το μήκος κύματος

 Φως μεγαλύτερου μήκους κύματος έχει μεγαλύτερη ταχύτητα σε  ένα μέσο  από φως μικρότερου μήκους κύματος.

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΜΕΣΑ

 Σαν οπτικά µέσα θα θεωρήσουµε τα διηλεκτρικά.Τα πιο απλά παραδείγµατα είναι οι φακοί,τα πρίσµατα,οι οπτικές ίνες (fibers) κ.λ.π. που αποτελούνται κυρίως από διάφορα είδη γυαλιών,χωρίς να ξεχνάµε ότι ο αέρας και το νερό ανήκουν σ’ αυτήν την κατηγορία των υλικών.

Μεταβολή του δείκτη διάθλασης ορισμένων υλικών σε συνάρτηση με το μήκος κύματος.Τα υλικά είναι: (1) πυριτική μολυβδύαλος (κρύσταλλο) (2) βορική μολυβδύαλος (κρύσταλλο) (3) χαλαζίας (4) πυριτική στεφανύαλος (5) τηγμένος χαλαζίας (6) φθορίτης

 Στο παραπάνω σχήμα βλέπουμε την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης έξι διαφορετικών υλικών,από το μήκος του κύματος.Συνήθως η τιμή του μειώνεται,όταν αυξάνεται το μήκος κύματος.Ο δείκτης διάθλασης είναι μεγαλύτερος για το ιώδες φως και μικρότερος για το ερυθρό.