.174.2. Нормальная дисперсия света.

. Из этого выражения следует, что коротковолновые лучи преломляются больше, чем длинноволновые (рис.26). Для всех веществ, обладающих нормальной дисперсией, вид функции n=f() представлен на рисунке 27. С уменьшением длины волны  показатель преломления увеличивается с всё возрастающей скоростью так, что дисперсия вещества и растет по модулю с уменьшением .

Для области нормальной дисперсии зависимость показателя преломления n от длины волны  падающего света приближенно описывается формулой Коши^t, имеющей вид:

Рис. 28

,

где а, 6, с—постоянные, характеризующие материал призмы. Из этого выражения наглядно видно, что n падает с ростом . Кривые дисперсии некоторых веществ, из которых изготавливаются призмы, показаны на рисунке 28 (а – тяжелый флинт, б – легкий флинт, в – баритовый флинт, г – кристаллический кварц, д – крон I, е – крон II, ж – плавленый кварц, з – флюорит).

Если на призму (рис.26) падает дневной свет, то он разлагается на 7 монохроматических цветов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: результат разложения сложного по составу света на монохроматические составляющие называется спектром⁸.

Внешний вид спектра может быть весьма разнообразным в зависимости от свойств источника света. Различают три основных типа спектров: сплошные, линейчатые и полосатые.

1

Справка 8.

При явлении дисперсии света обнаруживается взаимодействие света с атомами вещества, а еще точнее: с электронами и с положительно заряженными ядрами атома. Это взаимодействие приводит к уменьшению скорости распространения света в веществе и к неодинаковому отклонению направления распространения световых волн разных длин волн ().

) В сплошном спектре представлен все цвета (длины волн), причем переход от одного цвета к другому совершается постепенно. Сплошные спектры излучаются совокупностями многих взаимодействующих между собой молекул. Основную роль в излучении играет их хаотическое движение (колебательное и вращательное), обусловленное высокой температурой. Сплошные спектры дают раскаленные твердые и жидкие вещества, а также газы при большом давлении.

2) Линейчатый спектр состоит из ряда резко очерченных цветных линий, отделенных друг от друга темными промежутками. Каждой линии соответствует одна  точнее +d (очень узкий интервал длин волн). Линейчатые спектры излучаются отдельными (не взаимодействующими) возбужденными атомами. Излучение обусловлено переходом связанных электронов на более низкие орбиты (уровни). Линейчатый спектр дают одноатомные газы (инертные газы, пары металлов, диссоциированные многоатомные газы).

3) Полосатый спектр состоит из большого числа линий, расположенных отдельными группами. Каждой полосе соответствует некоторый интервал длин волн. Полосатые спектры излучаются отдельными возбужденными молекулами. Излучение вызвано как электронными переходами в атомах, так и колебательными движениями атомов в молекуле. Полосатые спектры характерны для разряженных газов, состоящих из многоатомных молекул (О₂, СО₂, водяной пар и т.д.).