Milyen aspektusai vannak a hullám kölcsönhatásoknak a szivárványokért?

Milyen aspektusai vannak a hullám kölcsönhatásoknak a szivárványokért?
Anonim

A reflexió, a refrakció és a diszperzió a főbb jelenségek, amelyek egy szivárványgyártáshoz kapcsolódnak.

A fénysugár kölcsönhatásba lép a légkörben felfüggesztett vízcseppekkel:

Először a visszamaradó cseppbe kerül;

Másodszor, ha a csepp belsejében van, a sugár kölcsönhatásba lép a cseppek hátulján lévő víz / levegő felületével, és visszaverődik:

A napsugárzó fény a színeket (azaz a hullámhosszokat) tartalmazza, így fehér.

Az A-ban van az első interakció. A sugár kölcsönhatásba lép a levegő / víz felületével. A sugár egy része tükröződik (pontozott), és az alkatrész törik és a csepp belsejében hajlik.

A cseppek belsejében a diszperzió történik. A sugár kromatikus komponenseinek sebessége (a különböző színek) hullámhosszától függ.

Alapvetően a sebesség egy közegben, mondjuk a RED függ a refraktív indexnek nevezett számtól # N #. Ez a szám kissé eltérő minden szín esetében. Ez a csekély változás a cseppek belsejében lévő különböző kromatikus komponensek hajlításában jelentkezik. Tehát például a RED-et kisebb, mint a KÉK.

Ezt megérthetjük, ha megnézzük a Snell törvényt a törésről és a hajlítás és a törésmutató függőségéről.

B-ben a fénysugár, amely most szétszórva van, kölcsönhatásba lép az interfész vízzel / levegővel. Ennek egy része levegőbe (pontozott) halad, és az alkatrész visszaverődik a csepp belsejében. Ez a visszaverődés még nagyobb mértékben növeli a diszperzió elválasztási hatását, ami a cseppecskék felületének görbülete, ahol a reflexió történik.

A C-ben a most elválasztott kromatikus komponensek újabb törésen mennek keresztül, ami még inkább növeli a köztük lévő elválasztást.

Láthatjuk, hogy egy másodlagos (gyengébb) szivárvány az elsővel együtt, amint azt René Descartes mutatja:

(Képforrás: René Descartes, Discours de la méthode (1637))

RAY A = Elsődleges

RAY F = Másodlagos (több belső reflexió = fainter)