انتشار موجة ضوئية/تبدد الموجات الضوئية

تبدد الموجات الضوئية

تعريف الموشور

الموشور

تعريف

الموشور وسط شفاف محدود بوجهين مستويين يتقاطعان حسب مستقيم يُسمى حرف الموشور.

تبدد الضوء الأبيض بواسطة موشور

قوس قزح الناتج عن تحليل الضوء الأبيض للشمس بواسطة قطرات المطر

يُلاحظ في الصورة جانبه انحراف الحزمة الضوئية بعد اجتيازها للموشور، حيث تتعرض الحزمة الضوئية لظاهرة الانكسار مرتين.

يُلاحظ على الشاشة تكوُّن بقعة ضوئية ملونة. وتشبه هذه الألوان ألوان قوس قزح.

تسمى هذه البقعة الضوئية الملونة طيف الضوء الأبيض.

نلاحظ أن الضوء البنفسجي أكثر انحرافا من الضوء الأحمر.

تعريف

تسمى الظاهرة التي تُمَكِّن من فصل الإشعاعات ذات الألوان المختلفة تبدد الضوء.

تأثير لون الضوء على معامل الانكسار

زاوية الانحراف

تعريف

زاوية الانحراف $D$ لشعاع ضوئي بواسطة موشور هي الزاوية بين الاتجاهين $IH$ و $HI'$ للشعاع الوارد والشعاع المنبثق:

$D=({\widehat {IH,HI'}})$

تبدد الضوء الأبيض في موشور

زاوية الانحراف

نعتبر المثلث $IJI'$. تُحقق $A$ زاوية الموشور العلاقة:

$A=r+r'$

حيث $r$ زاوية الانكسار عند $I$ و $r'$ زاوية الورود عند النقطة $I'$ .

ينحرف الشعاع الوارد مرتين على الموشور:

• الانحراف الأول $D_{1}$ عند النقطة $I$ : $D_{1}={\widehat {HII'}}=i-r$
• الانحراف الثاني $D_{2}$ عند النقطة $I'$ : $D_{2}={\widehat {HI'I}}=i'-r'$

زاوية الانحراف $D$ هي:

$D=D_{1}+D_{2}=i-r+i'-r'=i+i'-A$

تعليل ظاهرة تبدد الضوء

بتطبيق القانون الثاني لديكارت عند $I$ و $I'$ نكتب:

$\sin i=n\sin r$

و

$\sin i'=n\sin r'$

يتبين من هذه العلاقة الأخيرة أن زاوية الانبثاق $i'$ تتعلق بمعامل الانكسار $n$.

وبما أن زاوية الانحراف $D$ ترتبط بالزاوية $i'$ ، فإنها ترتبط كذلك بمعامل الانكسار.

الانحرافات $D$ المختلفة لموجات ضوئية أحادية اللون ذات ترددات مختلفة تبين أن لكل شعاع أحادي اللون معامل انكسار $n$.

خاصية

يتعلق معامل انكسار زجاج الموشور بتردد الموجات الضوئية.

وبما أن $n={\frac {c}{v}}$ فإن سرعة انتشار الموجات الضوئية تتعلق كذلك بترددها.

زجاج الموشور وسط مبدد للضوء.