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分散は虹ですか?

人生において、私たちは常に分散に直面しています。しかし、私たちは常にこれに気付かないか、時にはそれが何であるかを知らないことさえあります。ここで、分散を構成するものをより詳細に検討しようとします。彼女の最初の印象的な例は、通常の虹です。この美しい現象を賞賛したことがない人はほとんどいません。昔の伝説によると、虹のふもとには金でいっぱいのポットがあります。私たちは虹を見ることに慣れているので、それは私たちにとって普通のように思えます、そして私たちはその性質を掘り下げません。実際、その外観にはそれぞれ、複雑な物理プロセスが伴います。これについては、この記事で理解しようとします。

最も一般的な意味では、分散は屈折です光の。プリズムを通過すると、光線は屈折し、さまざまな色に減衰します。これは自宅で簡単に確認できます。少し経験してみましょう。晴れた日には、密集したカーテンで窓を閉じ、狭いビームが部屋に侵入する小さな穴を開ける必要があります。光スポットは、ビームから窓の反対側の壁に形成されます。ガラスプリズムをビームの経路に配置します。これで、壁のスポットが多色になったため、分散が虹の出現の条件であることを確認できます。その中に、赤から紫まで、虹のすべての色を見ることができます。

したがって、分散は光学的です物質の屈折率が光の周波数(波長)に依存すること、または光波の位相速度がその周波数または波長に依存することによって生じる現象。分散の結果は、光ビームがガラスプリズムを通過する際のスペクトルへの分解です。光の分散は、スペクトルを積極的に研究していたニュートンによって1672年に発見されました。

ニュートンはそのような実験を行った最初の人ではありませんでした。すでに私たちの時代の初めに、光は大きな単結晶を通過するときにスペクトルに分解されることが知られていました。光を屈折させた最初の研究者は、英国の科学者T.ハリオットとチェコの自然科学者J.マルジでしたが、このプロセスを真剣に分析し始めたのはニュートンでした。

ニュートンは一連の実験をすべて実施し、プリズムの実験。彼の研究の結果は、「光学、光学、および光と色の理論に関する講義」で詳しく説明されています。ニュートンは、白色光が他のすべての光の基本ではないことを証明することができましたが、それどころか、不均一です。光線がさまざまなプリズムやプリズムのグループを通過すると、さまざまなタイプの分散、つまり白色光がその構成要素に分解されることがあります。各色にはある程度の屈折があるため、光の分解が発生します。各色には固有のプロパティがあります。分散は明らかに違いを示しています。科学者によって行われた研究は、結果だけでなく方法論の観点から現代の物理学者にとって非常に興味深いものです。ニュートンは研究を開始し、仮説を立てるのではなく、事実と推論によって光の性質を説明するという課題を設定しました。科学者は多くの実験を行い、「豊富な実験は干渉しない」と述べた。

ガラスプリズム、ニュートンに光線を向ける画面に虹のようなものが見えました。科学者は、私たち全員が今よく知っている7つの原色を特定しました。なぜ正確に7つですか?最も明るいのは7色でした。また、音楽には7つのノートしかありませんが、それらのバリエーションを使用すると、互いに異なる実際の芸術作品を作成できます。それから彼は逆の実験を行い、スペクトルを別のガラスプリズムの端に向けた。同時に、白色光が再び出ました。その結果、ニュートンは、回転中に白色光が再び得られる7つのセクターの異なる色の円を作成するというアイデアを思いつきました。

したがって、分散は複雑な物理的です光と色の特性によるプロセス。そして、このプロセスのおかげで、雷雨の後に虹を見ることができます。これで、虹の出現の原因を科学的に理解できました。