Аналіз нашого нового спектру видимого світла (повідомлення шосте про новий спектр видимого світла)
Досвід з розкладання білого світла на спектральні кольори за допомогою призми. Пояснення структури відкритого спектра видимого світла, чим він відрізняється від відомого спектра і наскільки відповідає вимогам, що пред'являються до самого поняття "спектр".
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.03.2024 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Аналіз нашого нового спектру видимого світла (повідомлення шосте про новий спектр видимого світла)
Анатолій Арнаутов
кандидат медичних наук, лікар - офтальмолог вищої категорії, завідуючий відділом мікрохірургії ока «Міської клінічної лікарні №14 ім. проф. Л.Л. Гіршмана»,м. Харків, Україна
Владислав Арнаутов
лікар - офтальмолог «Міської клінічної лікарні №14 ім. проф. Л.Л. Гіршмана», Харків, Україна
Анотація
В епоху великих відкриттів, в середині 17 століття, сталася революція в науці, яка спричинила за собою безліч нових винаходів і відкриттів. Великий вчений Ньютон, відомий своїми досягненнями в математиці, фізиці, астрономії, хімії, провів безліч оптичних експериментів по дисперсії видимого світла в призмі. З його експериментів випливало, що видиме біле світло є складним. Воно розкладається в призмі на сім неподільних кольорових смуг. Причому ці смуги не мають певної ширини, а плавно переходять в сусідні і утворюють так званий «спектр». Кожен колір має свій діапазон показників заломлення. Кольори в спектрі розташовані в порядку зменшення довжини хвилі і збільшення показника заломлення. Ця закономірність відповідає закону нормальної дисперсії. Такий спектр офіційно має місце в загальній шкалі електромагнітних хвиль між інфрачервоним і ультрафіолетовим діапазонами. Ці факти визнані, як закон природи, який Ньютон відкрив експериментальним шляхом. У всіх підручниках з фізики інформація про це явище представлена саме таким чином.
Але при спробі повторити досліди Ньютона виникає ряд незрозумілих питань. А якщо заглибитися в цю проблему, то там виникають вже не питання, а твердження про те, що «все, все, все не так»! Насправді спектр Ньютона - це не спектр, а красива кольорова картинка, склеєна з двох половинок двох однакових, але вже інших спектрів. Але як виникла ця серйозна наукова помилка? Автор статті провів близько сорока оптичних експериментів у цьому напрямку [1-5]. Результати цих експериментів спочатку викликали багато незрозумілих питань. Це тривало до тих пір, поки експерименти проводилися за стандартними, загальноприйнятими схемами. Коли рамки досліджень були розширені, з'ясувалося, що сам напрямок експерименту Ньютона з розсіювання видимого світла був правильним. Але цей дослід виявився лише початком геніального експерименту. Не завершивши експеримент, Ньютон зробив глибокі висновки. Наукове співтовариство того часу заспокоїлося, отримавши поспішні відповіді на питання, які витали в повітрі в епоху наукових відкриттів. Ми продовжили незакінчений експеримент Ньютона з дисперсії. Нам вдалось зробити додаткову, повторну дисперсію ньютонівського спектра з використанням відомих методів того ж Ньютона у незначній модифікації. Отримано новий спектр, або «спектр спектра» Ньютона, що складається з трьох компонентів. У статті проаналізовано новий спектр видимого світла, його структуру та взаємодію з сусідніми смугами загальної шкали електромагнітних хвиль у порівнянні з класичним ньютонівським спектром.
Ключові слова: кольоровідчуття, зорове відчуття, Ньютон, дисперсія, нормальна дисперсія, аномальна дисперсія, оптична схема дисперсії, призматичний спектр, показник заломлення світла, новий спектр видимого світла. спектральний колір ньютон дисперсія
Anatoly Arnautov
Doctor of Philosophy in Medicine, doctor - ophthalmologist of the highest category,
Head of the Department of Eye Microsurgery,
”City Clinical Hospital No.14 named after prof. L.L. Hirshman”,
Kharkiv, Ukraine,
Vladyslav Arnautov doctor - ophthalmologist,
”City Clinical Hospital No. 14 named after prof. L.L. Hirshman”,
Kharkiv, Ukraine,
ANALYSIS OF OUR NEW VISIBLE LIGHT SPECTRUM
(message six about the new spectrum of visible light)
Abstract. In the era of great discoveries, in the middle of the 17th century, there was a revolution in science, which caused many new inventions and discoveries. The great scientist Newton, known for his achievements in mathematics, physics, astronomy, chemistry, conducted many optical experiments on the dispersion of visible light in a prism. His experiments showed that visible white light is composite. It is decomposed in a prism into seven indivisible color bands. Moreover, these bands do not have a certain width, but smoothly transition into neighboring ones and form the so-called spectrum. Each color has its own refractive index range. Colors in the spectrum are arranged in order of decreasing wavelength and increasing refractive index. This regularity corresponds to the law of normal dispersion. Such a spectrum officially has a place in the general scale of electromagnetic waves between the infrared and ultraviolet ranges. These facts are recognized as a law of nature, which Newton discovered experimentally. In all physics textbooks, information about this phenomenon is presented in this way.
But when trying to repeat Newton's experiments, a number of incomprehensible questions arise. And if we delve into this problem, then there are no longer questions, but statements that "everything, everything, everything is wrong"! In fact, Newton's spectrum is not a spectrum, but a beautiful color picture glued together from two halves of two identical, but already different, spectra. But how did this serious scientific error come about? The author of the article conducted about forty optical experiments in this direction [1-5]. The results of these experiments initially raised many puzzling questions. This continued as long as the experiments were conducted according to standard, generally accepted schemes. When the scope of research was expanded, it turned out that the very direction of Newton's experiment on the scattering of visible light was correct. But this experiment turned out to be only the beginning of a brilliant experiment. Before completing the experiment, Newton made profound conclusions. The scientific community of that time calmed down, having received hasty answers to the questions that were in the air during the era of scientific discoveries. We were able to continue Newton's unfinished experiment on the scattering of visible light. We made an additional, repeated dispersion of the Newtonian spectrum. We used minor modifications of the same Newton's well-known methods. A new spectrum, or Newton's "spectrum of a spectrum", consisting of three components is obtained. The article analyzes the new spectrum of visible light, its structure and interaction with neighboring bands of the general scale of electromagnetic waves in comparison with the classical Newtonian spectrum.
Keywords: color sensation, visual sensation, Newton, dispersion, normal dispersion, anomalous dispersion, optical dispersion scheme, prismatic spectrum, index of refraction of light, new spectrum of visible light.
Постановка проблеми
Завдяки нашим дослідженням [1-5] був отриманий новий спектр видимого світла. Він принципово відрізняється від того, що називається «класичним спектром видимого світла». Незважаючи на те, що наш спектр виходить шляхом розкладання ньютонівського спектра, він є його повною протилежністю. А поверхневий погляд на його суть може викликати повну відмову від самої думки про неї. Такої реакції можна очікувати від кола наукового співтовариства, яке звикло к поняттю «спектр видимого світла» і розуміє глибоке, фундаментальне наукове значення досягнень Ньютона в області дисперсії видимого світла.
Аналіз останніх досліджень і публікацій
Досвід з розкладання білого світла на спектральні кольори за допомогою призми був вперше описаний та проілюстрований Марціо Йоханнесом Маркусом у 1648 році [6]. Він відкрив дисперсію світла і вперше висловив ідею про хвильову природу світла. Він також пояснив природу веселки та забарвлення тонких плівок.
Ньютон Ісаак в 1672 [7] спробував науково пояснити фізичні основи дисперсії. В 1704 році вийшов його трактат «Оптика...» [8], в якому він докладно описав свої досліди з призмою. Сім кольорів видимого діапазону світла Ньютон розподілив у спектрі так: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, голубий, синій, фіолетовий. Таке розташування кольорів Ньютон пояснив наявністю у кожного кольору своєї довжини хвилі і, у зв'язку з цим, різним ступенем заломлення в призмі. Чим менша довжина хвилі променя певного кольору, тим більший його ступінь заломлення. Це закон нормальної дисперсії. Заломлення світла у призмі відбувається у напрямі її основи. Чим ближче промінь до основи призми, тим більший коефіцієнт заломлення.
Пізніше, англійським фізиком Джоном Тайнделом в 1854 [9] було відкрито явище аномальної дисперсії. Воно полягало у зворотній закономірності: що менше довжина хвилі, то менше ступінь заломлення. Така закономірність була виявлена на краях спектру, у його невидимих діапазонах: інфрачервоному та ультрафіолетовому. Франсуа П'єр Леру в 1860 описав аномальну дисперсію в зонах поглинання спектру парів йоду [10].
Теорію Ньютона багаторазово критикували його сучасники та інші, пізніші дослідники.
Бертран Луї у 1740 році [11] помітив, що кількість і послідовність кольорів, що розділяються призмою, залежить від відстані між призмою і екраном. Отже, Ньютон у своїх дослідах розглядав та детально описував результат особливих, штучно створених умов дисперсії.
Ламбер у 1760 році [12] описав свої власні дослідження в галузі дисперсії світла. Він запропонував точніший метод виміру показника заломлення різних речовин і своїми дослідженнями підтвердив, що кут заломлення світла залежить від його кольору.
Гете Йоганн Волфганг (1810) [13] також вважав, що Ньютон для доказу принципів дисперсії вибрав і розглядав штучно створену конкретну відстань між призмою і екраном, на якому в середині спектра з'являється зелена смужка. З погляду Гете такий підхід був поспішним і не був підставою визначення загальних закономірностей дисперсії. Гете вважав, що загальний спектр утворюється із двох крайових спектрів. На противагу Ньютону він стверджував, що блакитний та фіолетовий кольори заломлюються слабше, ніж жовтий та червоний.
Мета статті (постановка завдання)
У наших попередніх статтях [1-5] було показано, як нам вдалося далі розщепити ньютонівський спектр. З наших досліджень випливає, що спектр Ньютона взагалі не має права називатися спектром. Термін «спектр» був введений Ісааком Ньютоном у 1671-- 1672 роках [7] для позначення різнокольорової смуги, схожої на веселку, утвореної сонячним променем, що проходить через трикутну скляну призму. Мета статті - пояснити структуру відкритого нами спектра видимого світла, чим він відрізняється від відомого спектра і наскільки відповідає вимогам, що пред'являються до самого поняття «спектр».
Виклад основного матеріалу
Новий спектр видимого світла складається з трьох тонких однотонних ліній на білому фоні (рис. 1). Кольори в спектрі зазвичай зображуються у вигляді тонких ліній або широких смуг. Це пов'язано з первинною дисперсійною схемою, де для обмеження світлового променя використовувалася щілинна діафрагма. Лінії та смуги спектра виходили паралельними щілинній діафрагмі. Форма ліній нашого спектра повторює будь-яку форму досліджуваного кольорового об'єкта - паттерна. В даному випадку в якості паттерна використовується чорна лінія на білому фоні. Чорний колір лінії був обраний для того, щоб отримати максимально повний спектр, адже чорний - найбагатший колір в змішаних кольорах. В ідеалі в якості візерунка слід взяти кольорову (чорну) точку. В результаті в спектрі будуть не лінії, а точки з подібним розташуванням (рис.2).
°ис.1. Наш новий спектр видимого світла у вигляді ліній (фото автора).
Рис.2. Наш новий спектр видимого світла у вигляді точок (фото автора).
У спектрі вони розташовані в порядку зростання показника заломлення. На першому місці голубий колір, на другому - пурпурний, на третьому -жовтий. Жовтий має максимальний показник заломлення, а голубий - мінімальний. Пурпурний колір має показник заломлення більше, ніж у блакитного, але менше, ніж у жовтого. Все це суперечить загальноприйнятій теорії, але це модель спектра, яку ми отримали практично, і яка відповідає на невирішені питання теорії нормальної дисперсії.
ДОВЖИНА ХВИЛІ ОСНОВНИХ КОЛЬОРОВИХ ЛІНІЙ НОВОГО СПЕКТРА. Голубий і жовтий давно відомі в спектрі і мають свою «офіційну, табличну» довжину хвилі.
Рис.3. Довжина хвилі складових частин класичного спектра
На рис.3 представлений графік розподілу (табличних) довжин хвиль компонентів класичного спектра. Ці кольори, згідно з теорією, розташовані в порядку зростання показника заломлення. Цей розподіл описується законом нормальної дисперсії. У ньому стверджується, що показник заломлення кольору обернено пропорційний довжині його хвилі. На практиці це не так! Голубий перетинається з жовтим, утворюючи зелений. Якщо ми підставимо відомі довжини хвиль в наш новий спектр (рис. 4), то помітимо, що їх послідовність зворотна відомому класичному розподілу. Голубий знаходиться на початку, а жовтий - в кінці спектра.
Рис.4. Відомі довжини хвиль класичного спектра вставлені в наш новий спектр.
Виявляється, такий розподіл суперечить закону нормальної дисперсії Ньютона. Довжина хвилі не зменшується, а збільшується зі збільшенням показника заломлення. Виникає відразу три питання. Що тут не так: офіційне значення довжин хвиль, загальноприйняте значення показників заломлення або сам закон нормальної дисперсії.
У нашому новому спектрі жовтий, пурпурний і голубий розташовані в порядку зростання показника заломлення. Класичний спектр Ньютона є результатом неповного накладення двох крайових нових однакових спектрів. Кожному з цих спектрів відповідає правило нормальної дисперсії. Але їх сума (загальноприйнятий ньютонівський спектр) не має права перебувати в загальній шкалі електромагнітних хвиль. Ця шкала заснована на правилі нормальної дисперсії. А в класичному спектрі жовтий береться з кінця першого крайового спектра, де він відчуває максимальне заломлення, а голубий - з початку другого крайового спектра, де він відчуває мінімальне заломлення. Порівнювати і вивчати ступінь заломлення кольорових смуг, взятих з різних кінців двох однакових спектрів, ненауково. Є сенс робити це в рамках одного спектра.
КРАЇ НЬЮТОНІВСЬКОГО СПЕКТРА. У нашому попередньому дослідженні [5] було наочно показано, що зовнішній вигляд будь-якого спектра, одержуваного звуженням первинного білого променю апертурою, залежить від кольору шторок цієї діафрагми. Краї ньютонівського спектра обумовлені дисперсією двох чорних країв діафрагми. Змінюючи колір шторок діафрагми, можна отримати різноманітні варіанти одержуваного спектра. Помилка Ньютона полягала в тому, що діафрагма сприймалася лише як інструмент для обмеження ширини потоку білого світла. Однак ніде не вказано, чому необхідно обмежувати ширину світлового потоку для його дисперсії. Наші дослідження показали, що краї діафрагми і є джерелом дисперсії. Нам вдалося розкласти чорний (ахроматичний за загальноприйнятою теорією) колір методом призматичної дисперсії.
Але давайте подивимося на краї ньютонівського спектра. Ці краї чорні. Наше дослідження [5] показує, що краї ньютонівського спектра розкладуються на три основні кольори (CMY). І взагалі, це не краї спектра, а колір шторок діафрагми одного з класичних експериментів Ньютона. Це спектр однакових чорних шторок!! І це кінці спектру? Неясно, яким чином спектр Ньютона, що складається з двох однакових спектрів, виявився «втиснутим» в діапазон видимого світла загальної шкали електромагнітних хвиль. Напевно, тут зіграла аналогія між чорним кольором шторок діафрагми та невидимими інфрачервоним та ультрафіолетовим діапазонами. Незрозуміла аналогія. Можливо, інфрачервоне випромінювання мало бути «інфраголубим», а ультрафіолетове - «ультражовтим». Ці питання є частиною серії «цікавих» питань незрозумілої теорії нормальної дисперсії.
КРАЇ НАШОГО НОВОГО СПЕКТРУ. У нашому новому спектрі - три монохроматичні лінії на білому фоні. Краї спектра повинні узгоджуватися з краями діапазону, відведеного для розташування спектра видимого світла на загальній шкалі електромагнітних хвиль. На початку нашого спектра знаходиться голубий колір. Але на шкалі електромагнітних хвиль вона межує з інфрачервоним діапазоном. Щось не складається. В кінці нашого спектра знаходиться жовтий колір. Але на шкалі електромагнітних хвиль вона межує з ультрафіолетовим діапазоном. Знову ж таки, не складається. Як ньютонівський, так і наш новий спектр не дуже вписуються в загальну шкалу електромагнітних хвиль. Це одна з наукових проблем, яку необхідно вирішити найближчим часом.
СЕРЕДИНА НЬЮТОНІВСЬКОГО СПЕКТРА - ЗЕЛЕНИЙ КОЛІР. У середині ньютонівського спектра знаходиться зелена смуга, яка, на наш погляд, не має власної довжини хвилі. Це умовний діапазон довжин хвиль від 510 до 550 нм. Цей колір не постійний і з'являється у спектрі на певній ширині апертури спектроскопа, з частковим перекриттям жовтої та голубої смуг. Ці смуги ньютонівського спектра розташовані всупереч правилу нормальної дисперсії (аномально). Франсуа П'єр Леру в 1860 році [10] описав аномальну дисперсію в зонах поглинання спектра парів йоду (532,05 нм). Це явище (ймовірно за збігом обставин) було зафіксовано в зеленому діапазоні (510 - 550 нм). Якщо збільшити ширину діафрагми, замість зеленої з'являється біла смуга. Таким чином, середина ньютонівського спектра є місцем зустрічі однакових спектрів: їх протилежних країв. У кінематографі при комбінованих зйомках іноді використовується прийом «Хромакей» [14] для того, щоб, за задумом режисера, розмістити героя фільму на будь-якому фоні. Для цього при зйомці героя фільму спочатку розміщують перед зеленим фоном. Потім з фото або відео видаляється зелений фон і підставляється потрібний. Таким чином, герой фільму може вільно літати, нескінченно перебувати під водою і так далі. Судячи з усього, зелений колір має особливу властивість «присутність - відсутність», що дозволяє легко його усунути.
Дивно, але чомусь довжина хвилі зеленого кольору добре відома і є в довідниках з фізики. Практика показує, що зелений - це випадкова суміш жовтого і голубого. При розрахунку складних оптичних систем для зменшення дії хроматичної аберації оптики спираються на табличну довжину хвилі зеленого кольору 555 нм. Напевно, тому, що зелений колір прийнято вважати середнім у спектрі. Але ми знаємо, що в середині ньютонівського спектра замість зеленого буває білий. А якщо він там розташований, то чи має він довжину хвилі зеленого?! Теорія Ньютона про дисперсію видимого світла має більше питань, ніж відповідей. Можливо, саме тому наукове співтовариство не поспішає відповідати.
СЕРЕДИНА НАШОГО НОВОГО СПЕКТРУ - ПУРПУРОВИЙ АБО МАЖЕНТА. Посередині нашого нового спектру знаходиться монохроматична лінія пурпурового кольору. Довжина хвилі пурпурового кольору взагалі невідома. Цей колір не вважається спектральним, так як його ні хто не бачив в класичному спектрі. Але він присутній в ньому чотири рази в прихованому вигляді по обидва боки спектра: в сумішах червоного, помаранчевого, синього і фіолетового. Довжину хвилі не було сенсу вимірювати, тому що це «неспектральна суміш» фіолетового і червоного (край класичного спектра). Наші дослідження [4,5] довели, що краї класичного спектра насправді не є його краями, а серединами двох нових крайових спектрів. Ньютон вважав пурпурний колір замикаючим. Виходячи з цього припущення, він геніально сформував колірне коло.
Думка Ліз Елліотт (2014) [15] з цього питання дуже цікава. Її стаття так і називається «Magenta Ain't A Colour» (маджента - це не кольор). Ось уривок з цієї статті: «Пурпуровий - це той самий результат, коли мозок придумує новий колір між червоним і фіолетовим, тому що такого кольору не існує в спектрі світла. Пурпуровий не має довжини хвилі, на відміну від усіх інших кольорів».
Це один із прикладів романтично-прозаїчного пристосування сумнівних наукових фактів до бажаного результату. Можливо, мозок не тільки «придумує новий колір», а й намагається знайти для нього риму. А чому б і ні? Це красиво. Свого часу Ньютон, побачивши спектр з п'яти кольорів, намагався підігнати спектр під музичну гаму з семи нот. Йому повірили, та ще й як. Клименчук И. (2018) [16], згадавши, що музичних нот не сім, а дванадцять (ще дієзи і бемолі), вирішив представити спектр видимого світла у вигляді «добре темперованої серії», імітуючи відомий твір І.С. Баха. Китайська музика в октаві містить п'ять нот (пентатоніка). Індійська - 24 ноти і так далі...
Ми довели, що пурпуровий є головним серед основних чистих кольорів нашого нового спектру. Від суміші з ним утворюються всі кольори, крім голубого, жовтого і їх суміші - зеленого. Але сучасна наука зовсім не вважає його спектральним. У світі наших останніх даних про новий спектр видимого світла легко уявити, що було б, якби не було пурпурного. Було б всього три кольори: жовтий, голубий і їх суміш - зелений.
СПЕКТРАЛЬНІ ЛІНІЇ АБО СМУГИ. У чому різниця між лініями та спектральними смугами? Лінія не має ширини. Смуга має ширину. Ньютонівський спектр безперервний. Він складається з кольорових смуг, які плавно переходять один в одного. Наш новий спектр складається з трьох монохроматичних ліній (CMY) на білому фоні. Він лінійний. Спектр Ньютона складається з двох однакових нових крайових спектрів. Точніше, з розтягнутих ліній нових спектрів. Блискучий експеримент Ньютона з дисперсії видимого світла виявився неповним. Тому він став не лінійчатим, а безперервним. Розтягнуті лінії перетворилися на монохроматичні смуги, які при накладенні утворили різні змішані кольори.
МІСЦЕ І РОЛЬ БІЛОГО КОЛЬОРУ У СПЕКТРІ ВИДИМОГО СВІТЛА Білий колір не прийнято вважати невід'ємною частиною класичного спектра. Оскільки, згідно з теорією Ньютона, білий - це змішаний колір, який є джерелом семикомпонентного колірного спектра. Але досить відкрити шторки діафрагми при налаштуванні спектроскопа, і в середині спектра спочатку зникає зелений колір, а потім замість зеленого з'являється білий. Цей простий експеримент повністю руйнує теорію дисперсії Ньютона. Відразу виникає маса небезпечних і незручних питань. Щоб не відповідати на ці запитання учнів і студентів, демонстранти колірного спектра відразу повертають шторки діафрагми в попереднє положення, де в центрі спектра з'являється зелений колір. Ось такі питання:
Куди подівся зелений?
Чи є зелений результатом тимчасової суміші голубого та жовтого? Але, згідно з відомою теорією, такого бути не може. (У спектрі вони розходяться віялом за рахунок різних показників заломлення.)
Чи можна розбити спектр на дві половини? Адже спектр нероздільний.
Чи не розклався білий колір?
Якщо білий колір знаходиться в середині спектра, то, згідно з теорією Ньютона, він монохроматичний і повинен мати довжину хвилі зеленого між голубим і жовтим? Але яка довжина хвилі білого, якщо він змішаний, широкосмуговий?
А що буде, якщо спочатку пропустити через спектроскоп промінь іншого кольору?
Білий дійсно є складним кольором, оскільки його можна отримати з суміші інших кольорів (червоного, зеленого та синього). Але, згідно з нашою теорією і практикою, його не можна розкласти на складові за допомогою дисперсії в призмі. Він розгортається іншим, давно відомим способом. При проходженні кольорових напівпрозорих середовищ або при відбитті від забарвлених поверхонь різні частини білого кольору поглинаються. Різні залишкові кольорові промені, отримані таким чином, піддаються дисперсії. Крім того, білий колір є повноправним представником нашого нового спектру видимого світла. Він присутній в спектрі між смугами основних кольорів (голубого, пурпурного і жовтого).
МІСЦЕ І РОЛЬ ЧОРНОГО КОЛЬОРУ В СПЕКТРІ ВИДИМОГО СВІТЛА. Чорний колір не прийнято вважати невід'ємною частиною класичного спектра. Хоча в цьому спектрі він присутній двічі. Всі давно засвоїли і знають, що в спектрі - сім кольорів. Нашими дослідженнями [3-5] ми довели, що ньютонівський спектр не зовсім наукове поняття. Це просто красива картинка, яка виходить в результаті часткового накладення двох половин крайових однакових, але інших спектрів. Крайові спектри, в свою чергу, виходять в результаті часткової дисперсії чорних шторок діафрагми, які обмежують первинний пучок білого світла спектроскопа. Тому семикомпонентний кольоровий спектр не можна відокремити від чорних країв. Без них він просто не існує. Якщо говорити про ньютонівський спектр, то треба визнати, що він складається не з семи, а з дев'яти компонентів: чорного, червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, голубого, синього, фіолетового, чорного. (Навіщо помічати або звертати увагу на чорний колір, якщо поруч з ним чарівний колір веселки). Саме тому, що чорний колір «не помічали», і стало причиною того, що теорія дисперсії зайшла в глухий кут і не отримала свого подальшого розвитку.
A.1.1 ЯК ОТРИМАТИ ІЗОЛЬОВАНИЙ СПЕКТР ВИДИМОГО СВІТЛА. У наших попередніх дослідженнях [5] нам вдалося додатково розкласти класичний ньютонівський спектр двома способами за допомогою дисперсії: уздовж і упоперек спектра. Результати були однаковими і підтвердили правильність висновків з цих експериментів (рис.5).
Рис. 5. Схема формування трикомпонентного спектра з класичного семикомпонентного.
Спектр Ньютона виявився просто гарною картинкою, результатом неповного накладення двох однакових нових крайових спектрів. Щоб узагальнити ці результати, ми розробили схему експерименту, який дозволив нам краще зрозуміти структуру нового спектра. На рис.6 показана схема отримання дисперсійного спектра з паттерна у вигляді тонкої чорної лінії. Ширина основних ліній спектра дорівнює ширині паттерна, що представляє собою кольорову фігуру, яка підлягає дисперсії. Ми взяли тонку лінію, щоб на виході відразу вийшов чистий спектр окремих ліній, які не перетинаються один з одним. Чорний колір вибирається так, щоб всі його лінії були в спектрі. У нашому дослідженні [5] було доведено, що спектр видимого світла складається з трьох однотонних ліній на білому фоні. Чорний - це найбагатший колір, що містить усі три лінії нового спектра.
Рис.6 Схема отримання спектра з паттерна у вигляді чорної лінії, коли: «а» лінія паралельна положенню лінії заломлюючої кромки призми; «В», коли чорна лінія і заломлююча кромка призми знаходяться під гострим кутом.
При паралельному розташуванні чорної лінії і заломлюючої кромки призми (рис. 6-а) спектр складається з трьох основних ліній, розташованих строго паралельно один одному. Коли чорна лінія і ребро заломлення призми знаходяться під гострим кутом (рис. 6-в), спектральні лінії також здаються зміщеними по горизонталі. У першому випадку (рис. 6-а) результат дисперсії розташовується поперек чорної лінії, а в другому випадку (рис. 6-в) - уздовж і упоперек. На рис.7 показана структура спектра, отриманого при одночасній дисперсії уздовж і упоперек чорної лінії.
Рис. 7 Структура спектра чорної лінії, яка отримана при одночасній дисперсії уздовж і упоперек цієї лінії.
Прості вимірювання показали, що ступінь заломлення основних ліній неоднакова в новому спектрі. Відношення відстаней між основними лініями спектра можна приблизно описати формулою: a / b = c / d = 1 / 2
Рис.8 Результати дисперсії різних кольорів у трикомпонентний спектр. Лінія А - оригінальні кольорові смуги. В - умовна призма. С - результат призматичної дисперсії.
На рис.8 показані результати дисперсії різних кольорів (кольорових ліній). Тільки чорний колір розпадається на 3 чисті лінії. Знамениті RGB «основні кольори» мають по 2 чистих кольори в кожній композиції. Виявляється, вони не є основними. Навпаки, кольорові смужки з серії CMY не розпадаються далі, а залишаються колишніми. Тому вони є основними, а RGB та інші кольори другорядні.
У класичній схемі дисперсії світла не так просто отримати красиву картинку кольорового спектра. Зовнішній вигляд цього спектра сильно залежить від багатьох параметрів оптичної схеми:
1. Від кольору діафрагми.
2. Від ширини апертури, що обмежує основний світловий потік.
3. Від відстані між діафрагмою та призмою.
4. Від оптичної сили призми (величини її заломлюючого кута).
5. Від показника заломлення призми.
6. Від відстані між призмою і проекційним екраном.
7. Від того, де і як спостерігати дисперсію: на екрані або безпосередньо в призму.
Рис.9. Універсальна схема моделювання різних типів «класичних спектрів».
За допомогою двох однакових нових спектрів, розташованих на одній осі (рис. 9), можна моделювати різні типи «класичних спектрів». Змінюючи відстань між новими спектрами, можна змоделювати зміну ширини апертури спектроскопа. На різних відстанях між новими спектрами з'являються різні варіанти взаємної поперечної суперпозиції основних чистих ліній. Відзначимо, що Ньютон в своєму першому досліді побачив не сім, а п'ять кольорів. Лише пізніше, проводячи аналогію з музичною октавою, був описаний спектр з семи кольорових смуг. На рис.10 показана схема формування п'ятикомпонентного спектра на певній відстані між шторками діафрагми.
Рис.10. Схема формування п'ятикомпонентного спектра з класичного семикомпонентного.
При подальшому звуженні апертури можна отримати чотирикомпо- нентний спектр (рис. 11)
Рис.11. Схема формування чотирикомпонентного спектра з класичного семикомпонентного.
При меншій ширині діафрагми можна отримати навіть трикомпонентний спектр RGB на чорному фоні (рис. 12).
Рис.12. Схема формування трикомпонентного спектра RGB з класичного семикомпонентного.
Залишається тільки дивуватися, як всі ці параметри збіглися в класичному досліді Ньютона. Адже, згідно з теорією ймовірності, з цих семи параметрів можна сформувати безліч варіантів. Невже Ньютон навіть не намагався змінити жодного параметра? А якщо й змінив, то не звернув уваги. Якби він це зробив, то відразу помітив би значну зміну зовнішнього вигляду спектра. А це вимагало б додаткових експериментів в іншому напрямку. Свої висновки з першого експерименту Ньютон взяв за основу і інтерпретував результати подальших експериментів на основі власної теорії. Пізніше послідовники теорії Ньютона розробили «точний» метод вимірювання довжин хвиль різних кольорів, тільки не призматичним, а дифракційним методом, і, «випадково», не помітили, що отримані результати також не відповідають теорії нормальної дисперсії. Всі ці фундаментальні «дрібниці» ніхто не помічав і не хотів помічати.
Спектр Ньютона формується з малюнка дисперсії кольорового краю двох діафрагмових штор: від заднього краю першої шторки і від переднього краю другої шторки. У схемі експерименту Ньютона завіса діафрагми
розглядається просто як елемент, що обмежує ширину первинного потоку білого світла. Мовою математики завіса являє собою напівплощину, тобто площину, яка має один край, обмежений прямою лінією. На рис.13 наведено фото результату дисперсії двох площин по 4 краї кожна. Простіше кажучи, вони являють собою два чорних квадрата на білому фоні. Вони розташовані поруч у вигляді двох шторок діафрагми. Дисперсія проводилася описаним вище способом, тобто заломлююча кромка призми розміщена під гострим кутом до лінії діафрагми. У цьому випадку ми спостерігаємо результат поперечно-поздовжньої дисперсії. На подобу аксонометричної проекції, коли об'єкт представляється у тримірному просторі.
Рис.13. Дисперсія двох кольорових фігур - чорних квадратів
В результаті одночасного зникнення двох фігур у вигляді чорних квадратів видно, що кожна з них розклалася на три квадратні фігури основних кольорів: голубого, пурпурного і жовтого (CMY). У місцях, де вони накладалися один на одного, утворилися додаткові кольори: червоний, зелений, синій (RGB) і чорний. Ось що тепер очевидно у тримірному просторі! А маленький шматочок цієї дисперсії - семикомпонентний спектр - це те, що побачив у двомірному просторі Ньютон і його послідовники! Така картина була відображена в мільярдах підручників з фізики і позначена як «спектр видимого світла», а не частина загальної картини результату дисперсії двох сусідніх однакових чорних шматочків. Поперечний розріз дисперсійного візерунка показує задній край першого дисперсійного візерунка "с" і передній край другого дисперсійного візерунка "в". Країв «а» і «д» просто не видно. Вони зрізані. Але не все, що не видно, - не існує. Великі речі видно здалеку. Якщо розширити кругозір і побачити всю тримірну картину результату дисперсії, то стає ясно, що класичний спектр Ньютона - це не спектр, а красива картинка, утворена неповним накладенням двох різних половин одного і того ж нового спектра.
ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАСИЧНОГО І
НАШОГО НОВОГО СПЕКТРА
|
№ |
Ньютонівський спектр |
Наш новий спектр |
|
|
1. |
Це не спектр, а картинка, результат незавершеної дисперсии одночасно двох однакових фігур. |
Це спектр кінцевої дисперсії видимого світла або її наступної стадії |
|
|
2. |
Він містить дві незалежні самостійні частини, які є протилежними неповними половинами двох однакових, але нових спектрів |
Неподільний, повний спектр |
|
|
3. |
Смуги спектра широкі, накладаються один на одного і змішуються між собою. |
Лінії спектра вузькі. Вони не торкаються один одного. Між ними є білі проміжки |
|
|
4. |
Він обмежений з обох боків чорними облямівками, утвореними щілинними шторками діафрагми. Половинки спектра «прив'язані» до чорних облямівок і без них не існують |
Спектр розташований на білому фоні |
|
|
5. |
Половинки спектра є частинами спектра двох фігур апертури, що обмежує світловий потік одночасно |
Спектр складається зі спектральних компонентів однієї фігури. |
|
|
6. |
У спектрі не 7 кольорів, а 9 (ще 2 чорних - по краях спектра) |
Три монохроматичні лінії на білому фоні. Решта кольорів відсутні. |
|
|
7. |
Він складається з безперервної послідовності кольорових смуг, які плавно переходять один в одного (безперервний спектр) |
Він складається з трьох вузьких кольорових смуг або точок на білому фоні (лінійчатий спектр, що складається з окремих спектральних ліній, що відповідають дискретним довжинам хвиль ^-випромінювання) |
|
|
8. |
Послідовність кольорів не відповідає принципу нормальної дисперсії. На початку спектра знаходиться кінець, а в кінці - початкова половина істинного спектра. У центрі спектра принципу нормальної дисперсії також не спостерігається. Жовтий має більш високий показник заломлення, ніж голубий. |
Застосовується принцип нормальної дисперсії. Спостерігається послідовність кольорів,розташованихупорядку зростання показника заломлення. |
|
|
9. |
Зелений кольор - спектральный |
Зелений кольор - не спектральний |
|
|
10. |
Зелений колір знаходиться в середині спектра. Якщо створити особливі умови для експерименту: звести разом і накласти в певній мірі задню половину передньої частини і передню половину задньої частини істинного спектра, то між ними буде видно зелений колір |
Зеленого кольору в спектрі немає. Його можна отримати, зблизивши до певної міри і наклавши протилежні краї двох нових спектрів |
|
|
11. |
Пурпурний колір не спектральний, оскільки його не видно в спектрі. Він не має власної довжини хвилі |
Пурпурний колір спектральний. Зустрічається у всіх відомих кольорах, крім голубого і жовтого. Містить пурпуровий колір в чистому однотонному вигляді. Пурпуровий колір представлений чотири рази в спектрі в прихованій формі. Він присутній в сумішах, які утворюють червоний, помаранчевий, синій і фіолетовий кольори. |
|
|
12. |
Для отримання спектра необхідно штучно діафрагмувати світловий потік до призми |
Для отримання спектра не потрібно діафрагмувати світловий потік до призми |
|
|
13. |
Довжину хвилі світла в призматичному спектрі виміряти неможливо, так як половини спектра рухливі, незалежні і самодостатні. І ці половини є частинами двох однакових спектрів |
Довжину хвилі компонентів призматичного спектра можна виміряти за допомогою призми. |
|
|
14. |
Довжина хвилі різних кольорів спектра визначається як середнє значення між довжинами хвиль сусідніх кольорових смуг або представляється у вигляді діапазонів. |
Три лінії нового спектра (голуба, пурпурова та жовта) вузькі, дискретні, монохроматичні, не зливаються одна з одною, мають певну довжину хвилі. |
|
|
15. |
Довжина хвилі вимірюється в дифракційному спектрі і якимось чином в ньому «знаходять» зелений колір. |
Метод вимірювання довжини хвилі кольору за допомогою дифракційної решітки потребує перегляду. |
|
|
16. |
Спектр побудований на результаті дисперсії широких фігур чорних діафрагмових штор. Другі половини спектрів не видно через великий розмір фігури апертури |
Кінцевий спектр видно повністю при мінімальній ширині фігури, яка підлягає дисперсії. Найпростішою і універсальною фігурою для отримання спектра є чорна точка або лінія |
|
|
17. |
Джерелом спектра вважається білий колір, який повністю розкладається в результаті дисперсії. |
Білий колір не можна розкласти на спектр. Це зручний фон, на якому легко досліджуватирізноманітнікольорові фігури. Фон іншого (не білого) кольору змішується зі спектральними смугами досліджуваної фігури. У нашому спектрі білий колір присутній. Він розташовується в проміжках між основними лініями спектра. |
|
|
18. |
Чорний - це відсутність світла і кольору. Вважається, що це ідеальний колір шторки діафрагми, який обмежує світловий потік у експерименті з ньютонівською дисперсією. |
Чорний - найбагатший колір у спектрі. Він складається з усіх трьох основних кольорів нового спектра. |
|
|
19. |
Ширина спектральних смуг невідома, оскільки смуги плавно зливаються одна з одною |
Ширина спектральних ліній дорівнює ширині досліджуваної кольорової фігури. Крайня межа фігури - це лінія або точка, яка не має ширини. |
|
|
20. |
Він складається з чистих і змішаних кольорів. Чисті кольори: жовтий і голубий. Змішані кольори: червоний, помаранчевий, зелений, синій і фіолетовий. Пурпурний відсутній. Зелений колір присутній в спектрі штучно. |
Складається тільки з чистих кольорів (жовтого, пурпурного і голубого) на білому фоні. |
Висновки
1. Спектр видимого світла дискретний.
2. Він складається з трьох основних однотонних ліній на білому фоні: голубого, пурпурного і жовтого.
3. Послідовність ліній нового спектра, розташованих в порядку зростання показника заломлення: голубий, пурпурний, жовтий.
4. Тільки ці три кольори мають свою довжину хвилі, яка має певне число. Решта кольорів змішані і представлені у вигляді діапазонів довжин хвиль.
5. Решта кольорів класичного спектра (червоний, помаранчевий, зелений, синій, фіолетовий) не є спектральними. І ці, і кілька тисяч інших відомих кольорів є результатом змішування основних кольорів в різних пропорціях.
6. Пурпурний - це спектральний колір. Він бере участь в утворенні всіх кольорів ньютонівського спектра, крім жовтого, голубого і їх суміші - зеленого.
7. У початковій частині класичного спектра присутні пурпурний і жовтий (голубий не розкривається).
8. В кінці класичного спектра присутні пурпурний і блакитний (жовтий колір не розкривається).
9. Коли 3 основних кольори зустрічаються і накладаються один на одного, в результаті виходить чорний. Разом вони утворюють чорні краї спектра Ньютона.
10. Кольорова частина класичного ньютонівського спектра утворена дисперсією кольорових (у класичному випадку чорних) шторок діафрагми.
11. Білий колір не схильний до дисперсії, але бере участь в утворенні нового спектра і присутній в ньому як обов'язковий елемент.
ПИТАННЯ ДЛЯ ПОДАЛЬШИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
1. Що не так з класичним спектром: довжини хвиль, показники заломлення або сама теорія нормальної дисперсії?
2. Які довжини хвиль і показники заломлення основних кольорів?
3. Чи правомірний метод вимірювання довжини хвилі призматичних кольорів за допомогою дифракційної решітки?
4. Який фізичний сенс довжини хвилі змішаних кольорів?
5. Чи правомірно використовувати ефект Допплера у видимому діапазоні (астроспектроскопія)?
6. Чи правомірні висновки хімічного спектрального аналізу в діапазоні ньютонівського спектра?
7. Яке місце займає наш новий спектр на загальній шкалі електромагнітних хвиль?
8. Яка роль білого кольору у формуванні спектра видимого світла?
9. Інтерпретація результатів методів неруйнівного контролю в оптичному діапазоні.
Література:
1. Арнаутов А. (2023a). Парадоксальне сприйняття неозброєним оком призматичного ньютонівського спектру. Журнал «Перспективи та інновації науки», серія «Медицина», №7 (25). https://doi.org/10.52058/2786-4952-2023-7(25)-487-501
2. Арнаутов А. (2023b). Несподівані властивості променів світла, заломлених призмою, або де точка початку дисперсії (повідомлення друге). Журнал «Наука і техніка сьогодні», серія “Фізико-математичні науки”, №7(21)-506-515. https://doi.org/10.52058/ 2786-6025-2023-7(21)-506-515
3. Арнаутов А. (2023c). Особливості сприйняття неозброєним оком променів світла,
заломлених призмою (повідомлення третє про новий спектр видимого світла). Журнал «Наукаітехнікасьогодні»,серія “Фізико-математичнінауки”, №8(22)-С.276-284.
https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-8(22)-276-284
4. Арнаутов А. (2023d). Новий метод дослідження дисперсії видимого світла -
дисперсія зображення (повідомлення четверте про новий спектр видимого світла). Журнал «Наукаітехнікасьогодні»,серія “Фізико-математичнінауки”, №9(23)-С.476-488.
https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-9(23)-476-488
5. Арнаутов А. (2023 e). Наш новий спектр видимого світла - результат повторної дисперсії класичного спектра Ньютона (повідомлення п'яте про новий спектр видимого світла). Журнал «Наука і техніка сьогодні», серія “ Фізико-математичні науки”, №10(24)- С.350-370. https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-10(24)-350-370
6. Маркус М. Йоханнес (1648)"Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi. Eiusdem liber fundamentorum optices ad eundem Marcum a Ianofrancisco Micanzio explicatus"
7. Newton Isaac. (1672) Optical Memoirs. Printed by Samuel Smith, London, [United Kingdom]
8. Newton Isaac (1704). Opticks: or, A Treatise of the Reflexions, Refractions, Inflexions and Colours of Light. Printed for Sam Smith and Benj. London, Walford. [United Kingdom]
9. Tyndall John (1854). "On the Refraction of Light", "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"[United Kingdom]
10. Leroux F. (1860). "Recherches sur les proprietes des radiations lumineuses". "Annales de Chimie et de Physique"
11. Bertrand Louis (1740)."Traite complet de la perspective" [United Kingdom]
12. Lambert Jean-Henri (1760) Photometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae" [United Kingdom]
13. Wolfgang von Goethe Johann (1810). Theory of Colours. Cambridge MIT Press, [United Kingdom]
14. Воройский Ф. (2016) Информатика. Энциклопедический словарь-справочник. -- Litres, 2016-01-28. -- С. 413. -- 769 с. -- ISBN 9785457966338.
15. Elliott Liz (2014). Magenta Ain't A Colour. WWW.biotele.com/magenta.html.
16. Клименчук И. (2018) Расчет совершенного темперированного спектра видимого света. Свидетельство о регистрации публикации № 218022701294. http://www.proza.ru/2018/05.
References:
1. Arnautov A. (2023а). Paradoksal'ne spryynyattya neozbroyenym okom pryzmatychnoho n'yutonivs'koho spektru. Zhurnal «Perspektyvy ta innovatsiyi nauky», seriya «Medytsyna» №7 (25). [Paradoxical perception of the prismatic newtonian spectrum with the naked eye]. - Magazine "Perspectives and Innovations of Science", series «Medicine», №7 (25). Retrieved from https://doi.org/10.52058/2786-4952-2023-7(25)-487-501/ [in Ukrainian]
2. Arnautov A. (2023b). Nespodivani vlastyvosti promeniv svitla, zalomlenykh pryzmoyu, abo de tochka pochatku dyspersiyi (povidomlennya druhe). Zhurnal «Nauka i tekhnika s'ohodni», seriya “Fizyko-matematychni nauky” №7 (21). [Unexpected properties of light rays refracted by a prism, or where the starting point of dispersion is (message two)]. -Magazine "Science and Technology Today", series "Physical and Mathematical Sciences"№7 (21). Retrieved from https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-7(21)-506-515/ [in Ukrainian].
3. Arnautov A. (2023c). Osoblyvosti spryynyattya neozbroyenym okom promeniv svitla, zalomlenykh pryzmoyu (povidomlennya tretye pro novyy spektr vydymoho svitla). Zhurnal «Nauka i tekhnika s'ohodni», seriya “Fizyko-matematychni nauky” №8(22). [Peculiarities of perception by the naked eye of light rays refracted by a prism (message three about the new visible light spectrum)]. - Magazine "Science and Technology Today", series "Physical and Mathematical Sciences"№8(22). Retrieved from https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-8(22)-276-284/ [in Ukrainian].
4. Arnautov A. (2023d). Novyy metod doslidzhennya dyspersiyi vydymoho svitla - dyspersiya zobrazhennya (povidomlennya chetverte pro novyy spektr vydymoho svitla). Zhurnal «Nauka i tekhnika s'ohodni», seriya “Fizyko-matematychni nauky” №9(23). [A new method for studying visible light dispersion - image dispersion (Message Four about the new visible light spectrum)] - Magazine " Science and Technology Today", series "Physical and Mathematical Sciences"№9(23). Retrieved from https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-9(23)-476-488/ [in Ukrainian].
5. Arnautov A. (2023e). Nash novyy spektr vydymoho svitla - rezul'tat povtornoyi dyspersiyi klasychnoho spektra N'yutona (povidomlennya p"yate pro novyy spektr vydymoho svitla). Zhurnal «Nauka i tekhnika s'ohodni», seriya “ Fizyko-matematychni nauky”, №10(24)- S.350-370.[Our new spectrum of visible light is the result of redispersion of the classical Newtonian spectrum (post five on the new spectrum of visible light)]. Magazine "Science and Technology Today", series "Physical and Mathematical Sciences", No. 10(24)-P.350-370. Retrieved from https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-10(24)-350-370/ [in Ukrainian].
6. Marcus M. Yohannes (1648)."Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi. Eiusdem liber fundamentorum optices ad eundem Marcum a Ianofrancisco Micanzio explicatus"
7. Newton Isaac. (1672). Optical Memoirs. Printed by Samuel Smith, London, [United Kingdom]
8. Newton Isaac (1704). Opticks: or, A Treatise of the Reflexions, Refractions, Inflexions and Colours of Light. Printed for Sam Smith and Benj. London, Walford. [United Kingdom]
9. John Tyndall (1854). "On the Refraction of Light", "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"[United Kingdom]
10. Leroux F. (1860). "Recherches sur les proprietes des radiations lumineuses". "Annales de Chimie et de Physique"
11. Bertrand Louis (1740)."Traite complet de la perspective" [United Kingdom]
12. Lambert Jean-Henri (1760) Photometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae" [United Kingdom]
13. Wolfgang von Goethe Johann (1810). Theory of Colours.: MIT Press [Cambridge, United Kingdom].
14. Voroyskiy F. (2016). Entsiklopedicheskiy slovar'-spravochnik. Informatika. Litres, 2016-01-28. -- S. 413. -- 769 s. ISBN 9785457966338. [Encyclopedic dictionary-reference book. Computer science]. Liters, 2016-01-28. - P. 413. - 769 p. ISBN 9785457966338.
15. Elliott Liz (2014). Magenta Ain't A Colour. Retrieved from www.biotele.com/ magenta.html.
16. Klimenchuk I. (2018) Raschet sovershennogo temperirovannogo spektra vidimogo sveta. Svidetel'stvo o registratsii publikatsii № 218022701294. http://www.proza.ru/2018/05 [Calculation of the perfect tempered spectrum of visible light]. Certificate of registration of publication No. 218022701294. Retrieved from http://www.proza.ru/2018/05 [in Russia]
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика світла як потоку фотонів. Основні положення фотонної теорія світла. Визначення енергії та імпульсу фотона. Досліди С.І. Вавилова, вимірювання тиску світла. Досліди П.М. Лебєдева. Ефект Компотна. Корпускулярно-хвильовий дуалізм світла.
лекция [201,6 K], добавлен 23.11.2010Природне та поляризоване світло, їх схожі та відмінні риси, особливості випромінювання. Різновиди поляризованого світла, їх отримання за допомогою поляризаторів та вивчення за допомогою аналізаторів. Особливості поляризації світла при відбиванні.
реферат [699,1 K], добавлен 06.04.2009Фізична сутність явища інтерференції світла. Перевірка якості обробки поверхонь. Поняття дифракційної решітки. Поляризація світла. Поляроїд як оптичний прилад у вигляді прозорої плівки. Основна перевага поляроїдів перед поляризаційними призмами.
презентация [346,8 K], добавлен 28.04.2014Визначення світлового потоку джерела світла, що представляє собою кулю, що світиться рівномірно. Розрахунок зональних світлових потоків для кожної десятиградусної зони за допомогою таблиці зональних тілесних кутів. Типи кривих розподілу сили світла.
контрольная работа [39,3 K], добавлен 10.03.2014Природа світла і закони його розповсюдження. Напрямок коливань векторів Е і Н у вільній електромагнітній хвилі. Світлові хвилі, поляризація світла. Поширення світла в ізотропному середовищі. Особливості відображення і заломлення на межі двох середовищ.
реферат [263,9 K], добавлен 04.12.2010Вивчення сутності дифракції світла - будь-якого відхилення світлових променів від прямих ліній, що виникають у результаті обмеження чи перекручування хвильового фронту. Обчислення розподілу інтенсивності світла в області дифракції. Дифракція Фраунгофера.
реферат [577,0 K], добавлен 04.12.2010Огляд і аналіз основних німецькомовних джерел на тему комбінаційного і мандельштам-бріллюенівського розсіювання світла. Комбінаційне розсіювання світла, приклади спектрів. Хвильові вектори фотонів всередині кристалу та зміна енергії оптичних квантів.
реферат [95,4 K], добавлен 30.03.2009Электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом. Спектр видимого излучения. Основные спектральные цвета. Открытие ультрафиолетового и инфракрасного излучений. Характеристики границ видимого излучения. Диапазон длин волн спектральных цветов.
презентация [143,3 K], добавлен 05.09.2013Оптика – вчення про природу світла, світлових явищах і взаємодії світла з речовиною. Роль оптики в розвитку сучасної фізики. Предмет і його віддзеркалення. Явища, пов'язані з віддзеркаленням та із заломленням світла: міраж, веселка, північне сяйво.
курсовая работа [32,1 K], добавлен 05.04.2008Анізотропія кристалів та особливості показників заломлення для них. Геометрія характеристичних поверхонь, параметри еліпсоїда Френеля, виникнення поляризації та різниці фаз при проходженні світла через призми залежно від щільності енергії хвилі.
контрольная работа [201,6 K], добавлен 04.12.2010Загальне поняття інтерференції хвиль. Інтерференція монохроматичних світлових хвиль. Екстремальні значення результуючої інтенсивності. Форми інтерференційних смуг. Способи розподілу пучків світла. Просторова і тимчасова когерентність оптичних джерел.
контрольная работа [412,4 K], добавлен 08.12.2010Теорія поглинання світла молекулами. Апаратура для вимірювання поглинання у видимому та ультрафіолетовому світлі. Методика спектрофотометричних вимірювань. Фактори, що впливають на абсорбціонні властивості хромофора. Поглинання поляризованого світла.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 31.10.2014Теоретичні та фізичні аспекти проблеми визначення швидкості світла. Основні методи, що застосовуються для її визначення. Історія перших вимірювань. Науковці, які проводили досліди. Фізична основа виникнення та розповсюдження світлу, його хвильова природа.
презентация [359,4 K], добавлен 26.10.2013Явища інтерференції і дифракції світла. Метод зон Френеля. Дифракція Фраунгофера на круглому отворі, на щілині. Дифракційна решітка. Кутова дисперсія і роздільна здатність дифракційної решітки. Дифракція рентгенівських променів на просторовій решітці.
реферат [607,1 K], добавлен 06.04.2009Поширення світла в ізотопних середовищах. Особливості ефекту відбивання світла. Аналіз сутності ефекту Доплера - зміни частоти і довжини хвиль, які реєструються приймачем і викликані рухом їх джерела і рухом приймача. Ефект Доплера в акустиці та оптиці.
реферат [423,0 K], добавлен 07.12.2010Історія дослідження властивостей бурштину грецьким філософом Фалесом з Мілету. Розгляд отримання електричного світла Гемфрі Дейві, винайдення дугової лампи. Опис роботи над винаходом лампи розжарювання, денного світла та сучасних світлодіодних ламп.
презентация [744,0 K], добавлен 21.10.2014Дифракція і принцип Гюйгенса. Порушення прямолінійного поширення світла. Розташування і ширина максимумів дифракції на екрані. Умови чіткого спостереження дифракції від однієї щілини. Роздільна здатність мікроскопа і телескопа. Дифракційна гратка.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.02.2009Історія розвитку джерел світла. Прогрес знань в області хімії та фізики, їх вплив на розвиток сфери конструювання джерел світла. Лампа розжарювання та принцип її дії. Люмінесцентне та світлодіодне освітлення, їх особливості та причини популярності.
реферат [420,1 K], добавлен 23.01.2013Особливості конструкції та технології виготовлення джерела світла ЛБ-20Е. Лампи, розраховані на роботу в стандартних мережах змінного струму без трансформації напруги. Контроль якості, принцип роботи. Нормування трудових та матеріальних витрат.
курсовая работа [315,1 K], добавлен 25.08.2012Визначення показника заломлення скла. Спостереження явища інтерференції світла. Визначення кількості витків в обмотках трансформатора. Спостереження явища інтерференції світла. Вимірювання довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки.
лабораторная работа [384,9 K], добавлен 21.02.2009
