Просвітіть світло крізь призму або повісьте його у вікно у сонячний день, і ви побачите веселку. Це та сама веселка, яку ви бачите на небі, тому що в день із сумішшю дощу та сонця кожна дощова крапля діє як мініатюрна призма. Для фізиків, які дискутують про те, чи є світло хвилею чи частинкою, це явище є вагомим аргументом для першого. Насправді експерименти з призмами були центральними для формулювання теорії оптики та хвильової природи світла Іссаком Ньютоном.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Біле світло заломлюється, коли воно проходить крізь призму. Кожна довжина хвилі заломлюється під різним кутом, і що виходить світло утворює веселку.
Заломлення та веселка
Заломлення - явище, яке трапляється, коли промінь білого світла проходить через межу розділу між повітрям і щільнішим середовищем, таким як скло або вода. Світло рухається повільніше в більш щільному середовищі, тому воно змінює напрямок - або заломлюється - коли проходить через межу розділу. Біле світло - це суміш усіх довжин хвиль світла, і кожна довжина хвилі заломлюється під дещо іншим кутом. Отже, коли промінь виходить із щільнішого середовища, він розбивається на довжину хвилі свого компонента. Ті, які ви можете побачити, утворюють знайому веселку.
Індекс заломлення
Кут заломлення в конкретному середовищі визначається його показником заломлення, який дорівнює a властивість, отримане діленням швидкості світла у вакуумі на швидкість світла у цій конкретній середній. Коли світло переходить від одного середовища до іншого, кут заломлення можна отримати, розділивши показники заломлення двох середовищ. Цей зв'язок відомий як Закон Снелла, названий на честь фізика 17 століття, який його відкрив.
Багато інших матеріалів, крім скла, виробляють веселки. Алмаз, лід, прозорий кварц і гліцерин - це лише деякі приклади. Ширина веселки є функцією показника заломлення, який змінюється безпосередньо в залежності від щільності матеріалу. Ви навіть можете побачити веселку, коли світло проходить від води через прозорий кристал або шматок скла і повертається у воду.
Кольори веселки
Хоча ми традиційно ідентифікуємо веселку за семи компонентними кольорами, насправді це континуум без чітких меж від одного відтінку до іншого. Саме Ньютон довільно розділив спектр на сім кольорів на відміну від стародавніх греків, які вважали, що сім є містичним числом. Кольори - від найдовшої довжини хвилі до найкоротшої - червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій, індиго та фіолетовий. Якщо ви шукаєте спосіб запам’ятати замовлення, скористайтеся абревіатурою ROYGBIV, що вимовляється roy-gee-biv, або спробуйте цю мнемоніку: РОЙGпр BettiVйолети.
Частота хвилі збільшується, коли ви переходите по веселці від червоної до фіолетової. Це означає, що енергія окремих фотонів - або хвильових пакетів - також збільшується, оскільки ці два безпосередньо пов'язані законом Планка.