24.Жарық пен заттың өзара әсерлесуі.Жарықтың дисперсиясының пайда болуы.

Оптика - жарық сәулелерінің табиғатын, қасиетін және оның затқа әсерлерін қарастыратьш физика ғылымыньщ дербес салаларының бірі. Жарық сәулесі ретінде электромагниттік толқынның тек көрінетін белігі ғана алынбайды, оған екі жағынан шектеліп жатқан инфрақызьш және ультракүлгін сэулелер қоса қарастырылады. Электромагниттік толқын спектрлері бір-бірінен толқын ұзындығы және тербеліс жиіліктері бойынша ажыратылады. Жарықтың толқьш ұзындығы және тербеліс жиілігі оның толқындык және квантгық қасиетгерін сипаттайды.Электромагниттік толкынның спектрі оның толқын ұзындығы жэне жиілігі бойынша мынадай аймактарға бөлінеді: радиотолқын, инфрақызьш, көрінетін, ультракүлгін, рентген жэне гамма сәулелері. Электромагниттік толкын шкаласының әрбір беліктері физикалық қасиеттері бойынша, жарық көзінен шығарылуы жэне оның тіркелуі бойынша бір-бірінен ажыратылады. Шкаланың әрбір белігі бір-бірімен қабаттасып жатады. Олар бөлінетін шартты шекара жоқ.Оптика бөлімінде қарастырылатын спектралдық аймақ толқын ұзындығы және жиілігі бойынша мынадай аралықта жатыр: инфрақызыл (Х=2000нм, v=l,5*10n Гц) сәуледен басталып, ультракүлгін сәуленің ең қысқа толқындық шегіне дейін(Я=10 нм, у=3*1014Гц).УФ (ультракүлгін) 10 - 400 нм,Көрінетін аймақ 400 - 760 нм,ИК (инфрақызыл аймақ) 760 - 2000 нм.

Жарық дисперсиясы — заттың сыну көрсеткішінің (n) жарық толқынының жиілігіне () не ұзындығына () тәуелділігі; жарық толқыны фазалық жылдамдығының жиілікке () тәуелділігі. Жарық дисперсиясы нәтижесінде ақ жарық спектрге жіктеледі . Осы спектрді зерттеу арқылы И.Ньютон Жарық дисперсиясын ашты (1672). Спектрдің берілген аймағы үшін мөлдір денелерде жарық толқынының жиілігі () артқанда ( кемігенде) сыну көрсеткіші де (n) артады. n мен -дің (не -ның) арасында осындай заңдылық байқалатын құбылыс қалыпты Жарық дисперсиясы деп аталады. Аномаль Жарық дисперсиясы кезінде толқын жиілігі  артқанда ( кемігенде) сыну көрсеткіші n кемиді. Оптикалық шыныларда қалыпты Жарық дисперсиясы, ал жарық өткенде жұтылу жолақтары айқын білінетін газдар мен буларда аномаль Жарық дисперсиясы байқалады. Затта жарықтың сынуы жарықтың фазалық жылдамдығының өзгеруі салдарынан болады. Мұндай жағдайда заттың сыну көрсеткіші (n) мына формуладан анықталады: n=c/cф, мұндағы cф — жарықтың берілген ортадағы фазалық жылдамдығы, с — вакуумдағы жарық жылдамдығы. Жарықтың электрмагниттік теориясы бойынша: , мұндағы  — диэлектрлік өтімділік,  — магниттік өтімділік. Призмадан немесе басқа бір мөлдір денеден өткен жіңішке ақ жарық шоғы түрлі түсті спектрге жіктеледі. Жеті түрлі түстен құралған бұл спектрдің ең көбірек бұрылатыны және ең қысқа толқындысы (жиілігі үлкені) — күлгін сәуле, ал ең аз бұрылатыны және ең ұзын толқындысы — қызыл сәуле. Жарықтың классик. теориясы бойынша Жарық дисперсиясы жарық таралған орта атомдарының (не молекулаларының) электрондары мен жарық толқындары туғызған айнымалы электр өрісінің өзара әсерлесуі нәтижесінде пайда болады. Мөлдір денелердегі Жарық дисперсиясы спектрлік приборларды, ахроматикалық линзаларды жасау кезінде қолданылады. 

Жарық дисперсиясы. Заттың жарық сындыру көрсеткішінің жарық толқыны ұзындығына тәуелділігі жарық дисперсиясы деп аталады, яғни

мұндағы – заттың сыну көрсеткіші, - жарықтың толқын ұзындығы.

Диспернсия құбылысы ақ жарық мөлдір призмадан өткенде жеті түрлі түске бөленеді. Жеті түрлі түсті спектр деп атайды. Бұл құбылысты 1672ж И.Ньютон эксперимент арқылы анықтады.

Монохроматты ақ жарық сыну көрсеткішімен бұрыш жасай призмаға түсті. Призманың сол жақ жіне оң жақ қабырғасынан екі ретті сынып, түскен сәуленің бағытымен бұрышқа бұрылады

Призманың бұрыштық дисперсиясы сыну көрсеткішінің өзгерісінің толқын ұзындығына байланысты өзгерісін анықтайды:

Егер жарықтың толқын ұзындықтары көбейгенде (тербеліс жиелігі азайғанда) сыну көрсеткіші кемитін болса, ондай дисперсияны қалыпты дисперсия деп атайды.

Ал жарықтың толқын ұзындығы кемігенде (тербеліс жиелігі артқанда) сыну көрсеткішінің кемуі аномаль дисперсия деп аталады.