เนื้อหา
ส่องแสงผ่านปริซึมหรือแขวนไว้ที่หน้าต่างในวันที่มีแดดและคุณจะเห็นรุ้ง มันเป็นสายรุ้งเดียวกันกับที่คุณเห็นบนท้องฟ้าเพราะในวันที่มีฝนและดวงอาทิตย์ผสมกันน้ำฝนแต่ละหยดจะทำหน้าที่เป็นปริซึมขนาดเล็ก สำหรับนักฟิสิกส์ที่ถกเถียงกันว่าแสงเป็นคลื่นหรืออนุภาคปรากฏการณ์นี้เป็นข้อโต้แย้งที่แข็งแกร่งสำหรับอดีต ในความเป็นจริงการทดลองด้วยปริซึมเป็นหัวใจสำคัญของสูตรของ Issac Newtons เกี่ยวกับทฤษฎีของเลนส์และลักษณะคลื่นของแสง
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
แสงสีขาวหักเหเมื่อผ่านปริซึม แต่ละความยาวคลื่นหักเหในมุมที่แตกต่างกันและแสงที่เกิดขึ้นจะเป็นรุ้ง
การหักเหและสายรุ้ง
การหักเหของแสงเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อลำแสงสีขาวผ่านส่วนต่อประสานระหว่างอากาศกับตัวกลางที่หนาแน่นเช่นแก้วหรือน้ำ แสงเดินทางช้าลงในตัวกลางที่หนาแน่นกว่าดังนั้นมันจึงเปลี่ยนทิศทาง - หรือหักเห - เมื่อมันผ่านอินเตอร์เฟซ แสงสีขาวเป็นส่วนผสมของความยาวคลื่นของแสงทั้งหมดและแต่ละความยาวคลื่นจะหักเหที่มุมแตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นเมื่อลำแสงโผล่ออกมาจากตัวกลางที่หนาแน่นจะถูกแบ่งออกเป็นความยาวคลื่นขององค์ประกอบ สิ่งที่คุณสามารถเห็นได้ในรูปแบบรุ้งที่คุ้นเคย
ดัชนีหักเห
มุมของการหักเหของแสงในตัวกลางหนึ่งนั้นถูกกำหนดโดยดัชนีการหักเหของแสงซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ได้มาจากการหารความเร็วของแสงในสุญญากาศด้วยความเร็วของแสงในตัวกลางนั้น เมื่อแสงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางมุมของการหักเหแสงสามารถเกิดขึ้นได้โดยการหารดัชนีการหักเหของสื่อทั้งสอง ความสัมพันธ์นี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Snells Law ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 17 ผู้ค้นพบมัน
วัสดุอื่น ๆ อีกมากมายนอกเหนือจากกระจกผลิตรุ้ง ตัวอย่างเพชรน้ำแข็งควอตซ์ใสและกลีเซอรีนเป็นเพียงตัวอย่าง ความกว้างของรุ้งเป็นหน้าที่ของดัชนีหักเหซึ่งแปรผันตรงกับความหนาแน่นของวัสดุ คุณสามารถเห็นรุ้งเมื่อแสงผ่านจากน้ำผ่านคริสตัลใสหรือชิ้นส่วนของแก้วและกลับสู่น้ำ
สีสันของสายรุ้ง
แม้ว่าเราจะระบุสีของรุ้งตามองค์ประกอบเจ็ดสี แต่ความจริงแล้วมันคือความต่อเนื่องโดยไม่มีขอบเขตแยกจากสีหนึ่งไปอีกสีหนึ่ง นิวตันคือใครที่แยกคลื่นความถี่ออกเป็นเจ็ดสีเพื่อแสดงความเคารพต่อชาวกรีกโบราณผู้ซึ่งเชื่อว่าเจ็ดคนนั้นเป็นตัวเลขลึกลับ สีต่างๆเรียงตามลำดับจากความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดไปจนถึงสั้นที่สุดคือสีแดงสีส้มสีเหลืองสีเขียวสีฟ้าสีครามและสีม่วง หากคุณกำลังมองหาวิธีที่จะจำคำสั่งใช้คำย่อ ROYGBIV, roy-gee-biv เด่นชัดหรือลองใช้ช่วยในการจำ: ROY GAVE Bettผม Violets
ความถี่ความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นเมื่อคุณดำเนินการข้ามรุ้งจากสีแดงเป็นสีม่วง ซึ่งหมายความว่าพลังงานของโฟตอนแต่ละตัว - หรือแพ็คเก็ตคลื่น - ยังเพิ่มขึ้นเนื่องจากทั้งสองเกี่ยวข้องโดยตรงกับกฎพลังค์