Sebagian besar informasi faktual tentang fenomena dan alam di sekitar kita telah diperoleh manusia dengan menggunakan persepsi melalui organ-organ persepsi visual, yang diciptakan oleh cahaya. Fenomena cahaya yang dipelajari dalam fisika dipertimbangkan di bagian Optik..
Berdasarkan sifatnya, cahaya adalah fenomena elektromagnetik, dan ini berbicara tentang manifestasi simultan dari kedua gelombang (interferensi, difraksi, dispersi) dan sifat kuantum (efek fotolistrik, pendaran).
Pertimbangkan dua sifat gelombang cahaya yang penting: difraksi dan dispersi.
Difraksi cahaya
Konsep berkas cahaya banyak digunakan dalam optik geometris. Fenomena seperti itu dianggap sebagai berkas cahaya sempit yang merambat secara lurus. Bagi kami, penyebaran cahaya seperti itu dalam media yang homogen tampak begitu biasa sehingga diterima dengan jelas. Konfirmasi yang cukup meyakinkan dari undang-undang ini dapat berupa pembentukan bayangan yang muncul di belakang hambatan buram yang menghalangi jalan cahaya. Dan cahaya pada gilirannya dipancarkan oleh sumber titik.
Fenomena yang terjadi selama propagasi cahaya dalam medium dengan inhomogeneities diucapkan adalah difraksi cahaya.
Difraksi cahaya
Jadi, difraksi adalah seperangkat fenomena yang disebabkan oleh pembungkus oleh sinar cahaya hambatan yang bertemu di jalurnya (dalam arti luas: setiap penyimpangan dari hukum optik geometris selama propagasi gelombang dan membawanya ke bagian bayangan geometris).Difraksi jelas memanifestasikan dirinya dalam kasus ketika parameter ketidakhomogenan (potongan kisi) sebanding dengan panjang gelombang panjang. Jika dimensi terlalu besar, maka itu diamati hanya pada jarak yang signifikan dari ketidakhomogenan.
Saat menyelubungi ketidakhomogenan, sinar cahaya terurai menjadi sebuah spektrum. Spektrum dekomposisi yang diperoleh dengan fenomena ini disebut spektrum difraksi. Spektrum difraksi juga disebut kisi.
Dispersi cahaya
Indeks bias absolut yang berbeda dari medium sesuai dengan kecepatan rambat gelombang yang berbeda. Dari penelitian Newton diketahui bahwa indeks bias absolut meningkat dengan meningkatnya frekuensi cahaya. Seiring waktu, para ilmuwan telah menetapkan fakta bahwa ketika mempertimbangkan cahaya sebagai gelombang, setiap warna harus dikaitkan dengan panjang gelombang. Adalah penting bahwa panjang gelombang ini berubah secara terus menerus, merespons nuansa berbeda dari setiap warna.
Jika sinar tipis sinar matahari diarahkan ke kaca prisma, maka setelah refraksi dimungkinkan untuk mengamati dekomposisi cahaya putih (cahaya putih adalah kombinasi gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang berbeda) menjadi spektrum multi-warna: tujuh warna primer - merah, oranye, kuning, hijau, biru, Warna biru dan ungu. Semua warna ini berbaur satu sama lain dengan mulus. Sinar merah berangkat ke tingkat yang lebih rendah dari arah awal, dan sinar ungu ke tingkat yang lebih besar.
Dispersi cahaya
Ini dapat menjelaskan terjadinya objek pewarnaan dengan warna yang berbeda, karena cahaya putih adalah kombinasi dari warna yang berbeda. Misalnya, warna daun tanaman, khususnya warna hijau, adalah karena fakta bahwa penyerapan semua warna kecuali warna hijau terjadi pada permukaan daun. Itu yang kita lihat.Jadi, dispersi adalah fenomena yang mencirikan ketergantungan pembiasan suatu zat pada panjang gelombang. Jika kita berbicara tentang gelombang cahaya, dispersi disebut dispersi dari fenomena ketergantungan kecepatan cahaya (serta indeks bias cahaya oleh suatu zat) pada panjang (frekuensi) dari berkas cahaya. Karena dispersi, cahaya putih terurai menjadi spektrum saat melewati prisma kaca. Itulah sebabnya dengan cara yang sama spektrum yang dihasilkan disebut dispersif. Di pintu keluar prisma, kita mendapatkan strip cahaya diperluas dengan warna yang berubah terus menerus (lancar). Spektrum dispersi juga disebut prismatik.
Spektra difraksi dan dispersi
Kami memeriksa fenomena difraksi dan dispersi, serta konsekuensinya - mendapatkan spektrum difraksi dan dispersi. Sekarang perhatikan perbedaan mereka.
Metode untuk memperoleh spektrum:
- Spektrum difraksi: sering diperoleh dengan menggunakan apa yang disebut kisi difraksi. Ini terdiri dari pita transparan dan buram (atau reflektif dan non-reflektif). Pita-pita ini bergantian dengan periode yang nilainya tergantung pada panjang gelombang. Ketika menyentuh kisi-kisi, cahaya dibagi menjadi balok-balok dimana fenomena difraksi dan penguraian cahaya menjadi spektrum diamati.
- Spektrum dispersi: berbeda dengan spektrum difraksi, diperoleh sebagai hasil dari penetrasi gelombang cahaya melalui suatu zat (prisma). Sebagai hasil dari bagian tersebut, gelombang monokromatik mengalami refraksi, dan sudut refraksi akan berbeda.
Distribusi dan sifat warna dalam spektrum:
- Spektrum difraksi: dari yang pertama ke yang terakhir dalam spektrum, warna didistribusikan secara merata. Dan muncul dari ungu menjadi merah, yaitu dalam urutan menaik.
- Spektrum dispersi: di bagian merah spektrum itu dikompresi, dan di bagian ungu itu diregangkan. Warna berkisar dari merah ke ungu, yaitu, dalam urutan menurun, yang bertentangan dengan peningkatan spektrum difraksi.
Informasi akhir
Jadi, karakteristik yang dipertimbangkan menunjukkan bahwa pola difraksi secara signifikan tergantung pada panjang gelombang cahaya yang mengelilingi penghalang. Oleh karena itu, jika cahayanya nonmonokromatik (misalnya, cahaya putih yang kita pertimbangkan), maka maksima intensitas difraksi untuk panjang gelombang yang berbeda cukup berbeda, dan mereka membentuk spektrum difraksi. Mereka memiliki keunggulan signifikan atas spektrum yang muncul karena dispersi sinar yang melewati prisma. Pengaturan warna timbal balik untuk mereka tidak tergantung pada sifat bahan dari mana layar dan slot kisi dibuat, tetapi ditentukan secara unik hanya oleh panjang gelombang dan geometri perangkat (misalnya, prisma) dan dapat dihitung hanya dari pertimbangan geometris..
