Преломление света и дисперсия

Если световой луч падает на стеклянную поверхность под острым углом, то при переходе в среду стекла он меняет свое направление. Данное преломление используют в своих интересах конструкторы оптики: они влияют на направление светового луча и за счет искусной комбинации линз разрабатывают бинокли или фотообъективы, обеспечивающие контрастное и детальное изображение.
Однако преломление света имеет и негативную сторону, ведь каждый цвет преломляется по-разному, а световой луч распадается на спектр. В результате этого возникает световая дисперсия (рассеивание света), которая приводит к появлению размытости, цветной окантовки и ухудшает качество изображения. Впрочем, в природе это явление наблюдается довольно часто, например, когда лучи солнца преломляются в капле воды и отражаются от нее, то возникает радуга, т.е. световой луч распадается на цвета спектра.

Дисперсия света – это зависимость показателя преломления вещества от частоты световой волны . Эта зависимость не линейная и не монотонная. Области значения ν, в которых

(или )

соответствуют нормальной дисперсии света (с ростом частоты ν показатель преломления n увеличивается). Нормальная дисперсия наблюдается у веществ, прозрачных для света. Например, обычное стекло прозрачно для видимого света, и в этой области частот наблюдается нормальная дисперсия света в стекле. На основе явления нормальной дисперсии основано «разложение» света стеклянной призмой монохроматоров.

Дисперсия называется аномальной, если

(или ),

т.е. с ростом частоты ν показатель преломления n уменьшается. Аномальная дисперсия наблюдается в областях частот, соответствующих полосам интенсивного поглощения света в данной среде. Например, у обычного стекла в инфракрасной и ультрафиолетовой частях спектра наблюдается аномальная дисперсия.