Dispersia . Dispersia luminii a fost pus n eviden experimental i studiat tiinific de ctre Newton.ntr-un experiment efectuat n anul1672, Newton a observat descompunerea luminii n componentele monocromatice, folosind o prism optic: pe ecranul de observaie aprea o succesiune continu de culori de la rou la violet.Fenomenul natural observat la curcubeu reprezint dispersia luminiiDispersia reprezint fenomenele determinate de dependena indicelui de refracie de lungimea de und.Mediului influeneazpropagrea luminii datorit interaciunii acesteia (care este o und electromagnetic) cu atomii i moleculele mediului. Sub influena cmpului electric al luminii, particulele electrizate din atomi i molecule efectueaz oscilaii forate cu aceeai frecven ca a luminii.n urma compunerii oscilailor forate cu unda iniial se obine o modificare a vitezei de propagare.Diferena de vitez va fi cu att mai mare cu ct vor fi mai puternice oscilaiile forate ale particulelor mediului. Relaia: este adevrat numai pentru lungimi de und mari ale undelor electromagnetice. r r n = Mrimea care arat ct de repede se modific indicele de refracie n cu lungimea de und este dispersia mediului; dac la dou lungimi de undicorespund indicii de refracie n1 , respectiv n2, atunci dispersia medie a mediului este: n n n1 21 2==La mediile transparente cum sunt sticla sau cuarul, indicele de refracie crete rapid cu scderea lungimii de und n regiunea lungimilor de und mici. Acest fenomen se numete dispersie normal. Exist i cazuri cnd,n apropierea anumitor domenii, indicele de refracie scade cu scderea lungimii de und. Acest fenomen se numete dispersie anomal.

Vidul este un mediu nedispersiv (toate undele se propag n vid cu aceeai vitez indiferent de lungimea de und); celelalte medii sunt dispersive. n dispersia normalindicele de refracie crete odat cu scderea lungimii de und.n unele materiale (cianin sau fuxin) se produce dispersia anomal la care indicele de refracie scade odat cu scderea lungimii de und. Fiecrei componente monocromatice a luminii i corespunde o lungime de und. Cea mai mare lungime de und o are lumina roie, iar cea mai mic lungime de und o are lumina violet. culoareintervalul de lungimi de undintervalul de frecvene rou ~ 610 - 780 nm~ 480 - 405 THz oranj ~ 590 - 650 nm~ 510 - 480 THz galben ~ 575 - 590 nm~ 530 - 510 THz verde ~ 510 - 560 nm~ 600 - 530 THz albastru ~ 485 - 500 nm~ 620 - 600 THz indogo ~ 452 - 470 nm~ 680 - 620 THz violet ~ 380 - 424 nm~ 790 - 680 THz Componentele monocromatice ale luminii, avnd lungimi de und diferite, se refract n mod diferit. n general, lumina roie se refract cel mai puin, iar lumina violet se refract cel mai mult (n cazul dispersiei normale). n continuare, vom studia drumul razei de lumin prin prism. Pentru aceasta este necesar s urmrim refracia unei raze monocromatice prin seciunea prismei: Prisma optic este un mediu transparent (cu indice de refracie n) mrginit de dou suprafee plane care formeaz unghiul refringent A unghiul de inciden i i unghiul de emergen A r r o M unghiul de deviaie unghiul refringent BC Legea refraciei: n punctul I: S I I R r n i sin sin =n punctul I : ' sin ' sin i r n = Din figur se observ cunghiul de deviaieeste: o =i + i- A unghiul refringentA= r + r n Condiia de emergenreprezintcondiia ca o raz ce intr n prism (prin faa AB s poat iei prin faa AC) Pentru aceasta trebuies nu se produc reflexie total pe faa AC, adic:l r s 'n , l este unghiul limit al reflexiei totale Dar: A= r+r , rezultl A r >i, deci: ) sin( sin l A r >innd cond de legea refraciei I: r n i sin sin =obinem:) sin(sinl Ani >Unghiul maxim de inciden esteimax=t/2 ,rezult : ) sin(1l An > : , sin1: rezulta lnDar =( ) l A l > sin sin l A sau 2 : sCondiia de emergen:Atunci orice raz incident pe prism poate iei din ea ! ( )nA adica l A daca1arcsin 2 : , 2 : s sDeviaia minim: unghiul de deviaie capt o valoare minim n cazul mersului simetric al razelor prin prism, adici=i i r = rUnghiul de deviaie minim este: om=2i - A Inlocuind i din formula unghiului de deviaie minim n legea refraciei r n i sin sin =obinem: 2sin2sinAAnmo +=Cu acest relaie se poate determina indicele de refracienal materialului din care este confecionat prisma, msurnd unghiul de deviaie minim.Se observcum lumina alb care intr n prisma optic se descompune n componentele monocromatice: Roie, Oranj, Galben,Verde, Albastr, Indigo, Violet-(spectrul luminii albe) Experimental, dispersia se observ cu ajutorul prismei optice Dac lng prisma optic aezm oa doua prism, toate culorile se contopesc i se obine din nou lumina alb(fenomenul de sintez a luminii, inversul dispersiei) Lumina alb este un amestec al tuturor culorilor ! Prisma cu reflexie total are seciunea triunghi dreptunghic isoscel, i e confecionat din sticl. Razele perpendiculare pe faa AB, cad pe faa AC la unghiul de inciden 45, mai mare ca unghiul limit: lsticla = 42, deci se produce reflexia total.utile n construcia periscoapelor(de la submarin) i binoclul conine o prism cu reflexie total, care s rstoarne imaginea lentilei binoclului(ca s se vad dreapt). A B C 45 Dispersia se poate observa n natur: curcubeul se datoreaz dispersiei luminii n stropii de ap din atmosfer, dup ploaie. Datorit dispersiei, i refraciei n aerul atmosferic, amurgul este adesea multicolor.Lumina soarelui, refractat n straturi de aer mai reci sau mai calde, se poate descompune (uneori), n diverse culori (prin dispersie) 1.Fenomenul invers dispersiei se numete:A) antidispersia luminii; B) nu exist;C) refracia luminii;D) sinteza luminii ; E) reflexie total 2. Explicai pe scurt ce sunt: dispersia, refracia, sinteza luminii i reflexia total Exerciii 3. In dispersia normal, cel mai mult se refract: A)lumina roie; B)lumina violet; C)lumina alb; D)lumina galben 4. Dintre urmtoarele 3 radiaii luminoase cu lungimile de und: 1 =550 nm; 2 =600 nm; 3 =450 nm, care se refract cel mai mult n cazul dispersiei normale?5. In ce mediu se produce dispersia anomal? A)Vid ; B) sticla ; C) cianina , D) aer umed7.O prism cu seciunea triunghi echilateral (A=60),cu indicele de refracie respect condiia de emergen? 6. Calculai indicele de refracie al unei prisme optice cu unghiul refringent A=60, dac unghiul de deviaie minim este om=30. Exerciii Scriei rspunsurile pe caiet! 3 = n8. Desenai drumul unei raze de lumin ce cade la unghiul de inciden i= 60 pe aceast prism cu seciunea triunghi echilateral , si apoi calculai: unghiul de refracie r , unghiul r, unghiul de emergen i , si unghiul de deviaie o Se d: =|.|

\|3531arscin