Ãëàâíàÿ > Ôèçèêà > Êóðñ ôèçèêè (Ãåâîðêÿí Ð. Ã.)
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô
Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Ìàêåòû ñòðàíèö

ÄÈÑÏÅÐÑÈß ÑÂÅÒÀ

Ñâåòîâûå âîëíû ðàçëè÷íûõ ÷àñòîò êîëåáàíèé ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ â âàêóóìå ñ îäèíàêîâûìè ñêîðîñòÿìè à â ñðåäàõ — ñ ðàçëè÷íûìè ñêîðîñòÿìè. Íàïðèìåð, â îáûêíîâåííîì ñòåêëå êðàñíûé ñâåò ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ ñ áîëüøåé ñêîðîñòüþ, ÷åì ôèîëåòîâûé. Âñëåäñòâèå ýòîãî ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ îêàçûâàåòñÿ ðàçëè÷íûì äëÿ ñâåòà ðàçëè÷íûõ ÷àñòîò êîëåáàíèé.

Äèñïåðñèåé âåùåñòâà ïî îòíîùåíèþ ê ñâåòîâûì âîëíàì (äèñïåðñèåé ñâåòà) íàçûâàåòñÿ çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýòèõ âîëí îò ÷àñòîòû êîëåáàíèé (èëè äëèíû âîëíû); âñëåäñòâèå ýòîãî àáñîëþòíûé ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ äàííîãî âåùåñòâà òàêæå çàâèñèò îò ÷àñòîòû èëè äëèíû âîëíû ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç íåãî ñâåòà. Äèñïåðñèÿ ñâåòà â âåùåñòâå îïðåäåëÿåòñÿ âèäîì ôóíêöèè èëè  ðàçëè÷íûõ ó÷àñòêàõ ñïåêòðà äèñïåðñèÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ òàêæå òåì èçìåíåíèåì ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ, êîòîðûé ïðèõîäèòñÿ íà åäèíè÷íûé èíòåðâàë äëèí âîëí (âåëè÷èíà åñòü ñêîðîñòü èçìåíåíèÿ ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ â äàííîì ìåñòå ñïåêòðà).

 ñïðàâî÷íûõ òàáëèöàõ ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ ðàçëè÷íûõ âåùåñòâ îáû÷íî äàþò äëÿ æåëòîé ëèíèè íàòðèÿ ñèíåé è êðàñíîé ëèíèé âîäîðîäà. Ñîîòâåòñòâóþùèå èì ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ îáîçíà÷àþòñÿ Ðàçíîñòü íàçûâàåòñÿ ñðåäíåé äèñïåðñèåé.

Âåëè÷èíà íàçûâàåòñÿ îòíîñèòåëüíîé äèñïåðñèåé, à îáðàòíàÿ åé âåëè÷èíà — êîýôôèöèåíòîì äèñïåðñèè ñðåäû; âåùåñòâà, ó êîòîðûõ ìàëà, à êîýôôèöèåíò äèñïåðñèè âåëèê, èìåþò áîëåå

ïëàâíîå èçìåíåíèå ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ îò äëèíû âîëíû è íàçûâàþòñÿ «âåùåñòâàìè ñ ìàëîé äèñïåðñèåé».

Çàâèñèìîñòü â îïòè÷åñêîé îáëàñòè ñïåêòðà èìååò ñëîæíûé õàðàêòåð; äëÿ òåõ ó÷àñòêîâ ñïåêòðà, êîòîðûå ñëàáî ïîãëîùàþòñÿ äàííûì âåùåñòâîì (ò. å. äëÿ êîòîðûõ ýòî âåùåñòâî ïðîçðà÷íî), çàâèñèìîñòü ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ îò äëèíû âîëíû ìîæåò áûòü ñ óäîâëåòâîðèòåëüíîé òî÷íîñòüþ ïðåäñòàâëåíà â âèäå ôîðìóëû Êîøè

ãäå íåêîòîðûå ïîñòîÿííûå äëÿ äàííîãî âåùåñòâà âåëè÷èíû. Ïðè Äèñïåðñèþ âåùåñòâà äëÿ ýòèõ ó÷àñòêîâ ñïåêòðà íàçûâàþò íîðìàëüíîé; çäåñü

Äëÿ òåõ ó÷àñòêîâ ñïåêòðà, êîòîðûå ñèëüíî ïîãëîùàþòñÿ âåùåñòâîì, ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ ñ óâåëè÷åíèåì äëèíû âîëíû èçìåíÿåòñÿ èíà÷å: ñíà÷àëà îí ðåçêî óìåíüøàåòñÿ, ïðèîáðåòàÿ çíà÷åíèÿ, ìåíüøèå çàòåì áûñòðî óâåëè÷èâàåòñÿ è, äîñòèãíóâ ìàêñèìóìà, âíîâü ðåçêî óìåíüøàåòñÿ.  ýòîì ñëó÷àå äèñïåðñèþ âåùåñòâà íàçûâàþò àíîìàëüíîé. Íà ðèñ. IV. 11 èçîáðàæåí õîä çàâèñèìîñòè îò X («êðèâàÿ äèñïåðñèè»), â êîòîðîé âûäåëÿþòñÿ îáëàñòè íîðìàëüíîé è III) è àíîìàëüíîé äèñïåðñèé.

Ðèñ. IV.11

 áîëüøîì èíòåðâàëå äëèí âîëí ó êàæäîãî âåùåñòâà îáíàðóæèâàåòñÿ íåñêîëüêî òàêèõ îáëàñòåé àíîìàëüíîé äèñïåðñèè. Ñîãëàñíî òåîðèè äèñïåðñèè, êîòîðàÿ çäåñü íå ðàññìàòðèâàåòñÿ, àíîìàëüíàÿ äèñïåðñèÿ äîëæíà íàáëþäàòüñÿ ïðè ðåçîíàíñå ìåæäó êîëåáàíèÿìè âåêòîðà ïðîõîäÿùåé âîëíû è ñîáñòâåííûìè êîëåáàíèÿìè ýëåêòðè÷åñêèõ çàðÿäîâ â àòîìàõ è ìîëåêóëàõ âåùåñòâà. Ïîýòîìó ïî èçìåðåííûì ÷àñòîòàì îáëàñòåé àíîìàëüíîé äèñïåðñèè ìîæíî îïðåäåëÿòü ÷àñòîòû ñîáñòâåííûõ êîëåáàíèé â àòîìàõ è ìîëåêóëàõ âåùåñòâà. Êðîìå òîãî, ïðè ðåçîíàíñå äîëæíà íàáëþäàòüñÿ òàêæå èíòåíñèâíàÿ ïåðåäà÷à ýíåðãèè îò ïðîõîäÿùåé âîëíû ê àòîìàì è ìîëåêóëàì âåùåñòâà, ò. å. äîëæíî èìåòü ìåñòî èíòåíñèâíîå ïîãëîùåíèå âåùåñòâîì ýíåðãèè ïðîõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ.

Èçìåðåíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî â îáëàñòè àíîìàëüíîé äèñïåðñèè êðèâàÿ çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ îò äëèíû âîëíû èìååò ðåçêèé ìàêñèìóì.

<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Îãëàâëåíèå