ДИСПЕРСИЯ СВЕТА

Геометрическая оптика. Дисперсия света.

Представим себе, что белый солнечный луч ВР (рис. 4) падает под углом i на поверхность АА', разделяющую две оптические среды с показателями преломления n и n'. При преломлении на границе этих двух сред происходит разложение белого света на составные части. Это явление называется дисперсией света. Это происходит потому, что белый луч составлен из ряда лучей с различной длиной волны, и эти лучи преломляются по-разному, образуя веер лучей в пределах угла di'.

Для определения угловой величины дисперсии продифференцируем выражение (6,1) по переменным n' и i' при постоянных n и i:

Под dn' понимают разность показателей преломления для лучей, расположенных на краях изучаемого участка спектра, а под n' - показатель преломления для среднего (или наиболее эффективного) луча этого же диапазона спектра.

В частном случае, при исследовании видимого спектра, под n понимают показатель преломления луча, соответствующего D линии натрия. Угол i' вычисляют по формуле (6,1).

Способность стекла разлагать свет на составные части характеризуется коэффициентом дисперсии ν:

где индексы при показателях преломления соответствуют линиям Фраунгофера. Этот коэффициент был введен в практику Аббе еще в прошлом столетии и иногда его называют числом Аббе.

Показатель преломления n и коэффициент дисперсии ν являются главными оптическими постоянными оптических стекол. Значения этих постоянных для некоторых оптических стекол приведены в табл. I приложения.

Оптические стекла в среднем пропускают излучение в диапазоне длин волн 0,33-2,7 мкм.

Пример 2. Определить угловую дисперсию оптического стекла с n'= 1,6893, если в диапазоне длин волн от 365 нм до 950 нм разность показателей преломления составляет 0,08185. Угол падения луча на поверхность 57°38'04".

Решение. Определим угол преломления по формуле (6,1)