انتشار موجة ضوئية/تبدد الموجات الضوئية

تبدد الموجات الضوئية

تعريف الموشور

ملف:Dispersive prism.png

الموشور

تبدد الضوء الأبيض بواسطة موشور

ملف:Rainbow on Rara Lake.jpg

قوس قزح الناتج عن تحليل الضوء الأبيض للشمس بواسطة قطرات المطر

يُلاحظ في الصورة جانبه انحراف الحزمة الضوئية بعد اجتيازها للموشور، حيث تتعرض الحزمة الضوئية لظاهرة الانكسار مرتين.

يُلاحظ على الشاشة تكوُّن بقعة ضوئية ملونة. وتشبه هذه الألوان ألوان قوس قزح.

تسمى هذه البقعة الضوئية الملونة طيف الضوء الأبيض.

نلاحظ أن الضوء البنفسجي أكثر انحرافا من الضوء الأحمر. قالب:تعريف

تأثير لون الضوء على معامل الانكسار

زاوية الانحراف

خطأ في إنشاء صورة مصغرة:

تبدد الضوء الأبيض في موشور

ملف:Prisms-disp-diag02.jpg

زاوية الانحراف

نعتبر المثلث $IJ{I}^{\prime }$. تُحقق $A$ زاوية الموشور العلاقة:

$A=r+r^{\prime }$

حيث $r$ زاوية الانكسار عند $I$ و $r^{\prime }$ زاوية الورود عند النقطة $I^{\prime }$ .

ينحرف الشعاع الوارد مرتين على الموشور:

• الانحراف الأول $D_1$ عند النقطة $I$ : $D_1=\widehat{HI{I}^{\prime }}=i-r$
• الانحراف الثاني $D_2$ عند النقطة $I^{\prime }$ : $D_2=\widehat{H{I}^{\prime }I}=i^{\prime }-r^{\prime }$

زاوية الانحراف $D$ هي:

$D=D_1+D_2=i-r+i^{\prime }-r^{\prime }=i+i^{\prime }-A$

تعليل ظاهرة تبدد الضوء

بتطبيق القانون الثاني لديكارت عند $I$ و $I^{\prime }$ نكتب:

$\sin i=n\sin r$

و

$\sin i^{\prime }=n\sin r^{\prime }$

يتبين من هذه العلاقة الأخيرة أن زاوية الانبثاق $i^{\prime }$ تتعلق بمعامل الانكسار $n$.

وبما أن زاوية الانحراف $D$ ترتبط بالزاوية $i^{\prime }$ ، فإنها ترتبط كذلك بمعامل الانكسار.

الانحرافات $D$ المختلفة لموجات ضوئية أحادية اللون ذات ترددات مختلفة تبين أن لكل شعاع أحادي اللون معامل انكسار $n$. قالب:خاصية