Sisältö
Loista valo prisman läpi tai ripusta se ikkunaan aurinkoisena päivänä ja näet sateenkaaren. Se on sama sateenkaari, jonka näet taivaalla, koska päivänä, jossa on sekoitusta sadetta ja aurinkoa, jokainen sadepisara toimii miniatyyri prismana. Fyysikoille, jotka keskustelevat siitä, onko valo aalto vai hiukkasia, tämä ilmiö on vahva argumentti entiselle. Itse asiassa kokeet prismojen kanssa olivat keskeisiä Issac Newtonin optiikan teorian ja valon aallon luonteen muotoilulle.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Valkoinen valo taittuu, kun se kulkee prisman läpi. Jokainen aallonpituus taittuu eri kulmassa, ja syntyvä valo muodostaa sateenkaaren.
Taiteellinen ja sateenkaaren
Taittuminen on ilmiö, joka tapahtuu, kun valkoisen valonsäteen läpi kulkee ilman ja tiheämmän väliaineen, kuten lasin tai veden, rajapinta. Valo kulkee hitaammin tiheässä väliaineessa, joten se muuttaa suuntaa - tai taittuu - kulkiessaan rajapinnan läpi. Valkoinen valo on sekoitus kaikista valon aallonpituuksista, ja jokainen aallonpituus taittuu hieman eri kulmassa. Siksi, kun säde nousee tiheämmästä väliaineesta, se on jaettu komponenttien aallonpituuksiin. Ne, jotka voit nähdä, muodostavat tutun sateenkaaren.
Taitekerroin
Taittokulma tietyssä väliaineessa määritetään sen taitekerroin, joka on ominaisuus, joka saadaan jakamalla tyhjössä oleva valon nopeus valon nopeudella kyseisessä väliaineessa. Kun valo kulkee väliaineesta toiseen, taitekulma voidaan johtaa jakamalla kahden väliaineen taitekertoimet. Tämä suhde tunnetaan nimellä Snells Law, joka on nimetty 1500-luvun fyysikolle, joka löysi sen.
Monet muut materiaalit lasin lisäksi tuottavat sateenkaaria. Timantti, jää, kirkas kvartsi ja glyseriini ovat vain esimerkkejä. Sateenkaaren leveys on funktio taitekerroksesta, joka vaihtelee suoraan materiaalin tiheyden mukaan. Voit nähdä jopa sateenkaaren, kun valo kulkee vedestä kirkkaan kiteen tai lasin läpi ja takaisin veteen.
Sateenkaaren värit
Vaikka tunnistamme perinteisesti sateenkaaren seitsemällä komponenttivärillä, sen tosiasiallinen jatkumo ilman erillisiä rajoja värisävystä toiseen. Newton jakoi spektrin mielivaltaisesti seitsemään väriin antiikin kreikkalaisten kunniaksi, joka uskoi seitsemän olevan mystinen luku. Värit ovat järjestyksessä pisimmästä aallonpituudesta lyhyimpiin, punaiseen, oranssiin, keltaiseen, vihreään, siniseen, indigoon ja violettiin. Jos etsit tapaa muistaa järjestys, käytä lyhennettä ROYGBIV, lausutaan roy-gee-biv, tai kokeile tätä muistomerkkiä: ROY GAVE BETTminä Violets.
Aallonpituustaajuus kasvaa, kun siirryt sateenkaaren yli punaisesta violettiin. Tämä tarkoittaa, että myös yksittäisten fotonien - tai aaltopakettien - energia kasvaa, koska nämä liittyvät toisiinsa suoraan Plancks-lailla.