Koji su aspekti valnih interakcija odgovorni za dugu?

Koji su aspekti valnih interakcija odgovorni za dugu?
Anonim

Refleksija, refrakcija i raspršenost su glavni fenomeni koji se slažu s proizvodnjom duge.

Zraka svjetla stupa u interakciju s vodenom kapljicom suspendiranom u atmosferi:

Prvo ulazi u kapljicu koja se lomi;

Drugo, kada se uđe u kapljicu, zraka interagira s vodom / zrakom sučelja na stražnjoj strani kapljice i odbija se natrag:

Dolazeća svjetlost od Sunca sadrži sve boje (tj. Valne duljine) pa je BIJELA.

U A imate prvu interakciju. Zraka djeluje u interakciji s zrakom / vodom. Dio zraka se reflektira (točkasto) i dio se lomi i savija unutar kapljice.

Unutar kapljice dolazi do disperzije. Brzina kromatskih komponenti zraka (različitih boja) varira ovisno o njihovoj valnoj duljini.

U osnovi brzina unutar medija, recimo, CRVENOG ovisi o broju zvanom Refractive Index # # N, Ovaj broj se malo razlikuje za svaku boju. Ova mala varijacija uzrokuje razliku u savijanju različitih kromatskih komponenti unutar kapljice. Tako je, na primjer, CRVENO savijeno manje od BLUE.

To možete razumjeti ako pogledate Snell-ov zakon za refrakciju i ovisnost savijanja s indeksom prelamanja.

U B svjetlosna zraka, koja je sada raspršena, stupa u interakciju s vodom / zrakom. Dio prolazi u zrak (točkasto) i dio se reflektira natrag unutar kapljice. Ta refleksija još više povećava učinak razdvajanja disperzije, također zbog zakrivljenosti površine kapljice u kojoj dolazi do refleksije.

U C sada odvojene kromatske komponente prolaze kroz još jednu refrakciju, što još više povećava razdvajanje između njih.

Možete vidjeti sekundarnu (slabiju) dugu zajedno s prvom, kako je to pokazao René Descartes:

(Izvor slike: René Descartes, Discours de la Méthode (1637.))

RAY A = Primarni

RAY F = sekundarni (više internih refleksija = slabiji)