Физика (Оптика)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF6_1_Основные понятия оптики_mini

Дисперсия света

(Dispersion of light)

Дисперсия света – совокупность оптических явлений, обусловленных зависимостью комплексной диэлектрической проницаемости (следовательно, и показателя преломления) от частоты (длины волны) света, т. е. дисперсия света – зависимость показателя преломления от длины волны проходящего света:

n = f (λ)

Дисперсия

(Dispersion)

Дисперсия вещества D:

D ≡ dn dλ

показывает зависимость показателя преломления вещества от длины волны.

Нормальная дисперсия

(Normal dispersion)

Для большинства оптических материалов (прозрачных веществ) в видимом диапазоне показатель преломления n растёт с увеличением частоты (следовательно, с уменьшением длины волны). Такая дисперсия – нормальная дисперсия

показателя преломления.

Аномальная дисперсия

(Abnormal dispersion)

В 1860 г. французский физик Леру, проводя измерения показателя преломления для ряда веществ, неожиданно обнаружил, что пары йода преломляют синие лучи в меньшей степени, нежели красные. Леру назвал обнаруженное им явление аномальной дисперсией света. Если при обычной (нормальной) дисперсии показатель преломления с ростом длины волны уменьшается, то при аномальной (необычной) дисперсии показатель преломления, наоборот, увеличивается.

Явление аномальной дисперсии было детально исследовано немецким физиком Кундтом в 1871-72 гг. При этом Кундт воспользовался методом скрещенных призм, который был предложен в своё время Ньютоном.

Схема опыта Кундта: 1 – стеклянная призма, 2 – призма, заполненная раствором цианина

Характерная зависимость показателя преломления от длины волны света для вещества, сильно поглощающего вблизи λ0

Литература

Нордлинг К., Остерман Д. Справочник по физике для учёного и инженера / Перевод с англ. А.В.

Бармасова. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – С.63-71, 273-301.

6.1.10. Оптическая призмазма

Оптическая призма – призма из прозрачного вещества (стёкол, кварца, флюорита, LiF, NaСl, KВr, СsI и др.).

Оптические призмы подразделяются на 3 класса: спектральные (дисперсионные) призмы, используемые для изучения явлений, связанных с дисперсией света и применяемые в спектральных приборах; отражательные призмы, применяющиеся в оптических системах для изменения направления лучей, и поляризационные призмы.

Наиболее распространённые отражательные призмы; ω – угол отклонения луча; стрéлки, перпендикулярные лучам, указывают ориентацию исходного изображения и изображения, преобразованного призмой

Призма Порро

Призма Порро – тип отражательной оптической призмы. Названа в честь изобретателя – Игнацио Порро. Используется в оптических приборах для смены ориентации (переворачивания) изображения. Представляет собой изделие из стекла в форме прямой призмы с равнобедренным прямоугольным треугольником в основании. При обычном использовании луч входит со стороны широкой прямоугольной стороны призмы, дважды испытывает полное внутреннее отражение от малых прямоугольных сторон и выходит через широкую прямоугольную сторону.

Поскольку свет входит в призму и выходит из неё приблизительно перпендикулярно поверхности, призма не является дисперсионной.