Στη ζωή, βρισκόμαστε συνεχώς αντιμέτωποι με τη διακύμανση,αλλά δεν το παρατηρούν πάντα, ή ακόμα και μερικές φορές δεν ξέρουν τι είναι. Τώρα θα προσπαθήσουμε να εξετάσουμε λεπτομερέστερα ποια είναι η διασπορά. Το πρώτο ζωντανό παράδειγμα αυτού είναι το συνηθισμένο ουράνιο τόξο. Δεν υπάρχει κανείς που ποτέ δεν θα θαυμάσει αυτό το όμορφο φαινόμενο. Σύμφωνα με ένα παλιό μύθο, στους πρόποδες του ουράνιου τόξου μπορείτε να βρείτε μια κατσαρόλα γεμάτη χρυσό. Είμαστε τόσο συνηθισμένοι να βλέπουμε το ουράνιο τόξο που μας φαίνεται συνηθισμένο και δεν καταλαβαίνουμε τη φύση του. Στην πραγματικότητα, κάθε εμφάνιση του συνοδεύεται από περίπλοκες φυσικές διαδικασίες, με τις οποίες θα προσπαθήσουμε να καταλάβουμε αυτό το άρθρο.
Με την ευρύτερη έννοια, η διασπορά είναι διάθλασηφως. Περνώντας μέσα από το πρίσμα, η ακτίνα του φωτός διαθλάται και αποσυντίθεται σε διαφορετικά χρώματα. Μπορεί εύκολα να ελεγχθεί στο σπίτι. Θα κάνουμε ένα μικρό πείραμα. Σε μια ηλιόλουστη μέρα, είναι απαραίτητο να κλείσετε το παράθυρο με μια πυκνή κουρτίνα και να κάνετε μια μικρή τρύπα μέσα του, μέσω της οποίας μια στενή ακτίνα θα εισχωρήσει στο δωμάτιο. Στον αντίθετο τοίχο από αυτή τη δέσμη θα σχηματιστεί ένα ελαφρύ σημείο. Βάζουμε στο μονοπάτι της δέσμης ένα γυάλινο πρίσμα. Τώρα μπορούμε να δούμε ότι η διασπορά είναι η προϋπόθεση για την εμφάνιση του ουράνιου τόξου, επειδή ο λεκές στον τοίχο έχει γίνει πολύχρωμος. Σε αυτό μπορείτε να δείτε όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου, από κόκκινο σε μοβ.
Έτσι, η διασπορά είναι οπτικήφαινόμενα που προκαλούνται από την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης μιας ουσίας από τη συχνότητα του φωτός (μήκος κύματος) ή την εξάρτηση της ταχύτητας φάσης των κυμάτων φωτός από τη συχνότητα ή το μήκος κύματος. Η συνέπεια της διασποράς είναι η επέκταση της δέσμης φωτός στο φάσμα καθώς περνά μέσα από το γυάλινο πρίσμα. Η διασπορά του φωτός ανακαλύφθηκε το 1672 από τον Newton, ο οποίος μελέτησε ενεργά το φάσμα.
Ο Newton δεν ήταν ο πρώτος που διεξήγαγε παρόμοια πειράματα.Ήδη στην αρχή της εποχής μας, ήταν γνωστό για την αποσύνθεση του φωτός σε ένα φάσμα καθώς περνούσε μέσα από μεγάλους μονούς κρυστάλλους. Οι πρώτοι ερευνητές της διάθλασης του φωτός ήταν ο αγγλικός επιστήμονας T. Hariot και ο τσεχικός φυσιοδίφης J. Marti, αλλά ο Newton άρχισε να αναλύει σοβαρά αυτή τη διαδικασία.
Ο Νεύτωνας διεξήγαγε ένα πλήρες σύνολο πειραμάτων καιπειράματα με πρίσματα. Τα αποτελέσματα της έρευνάς του περιγράφηκαν λεπτομερώς στις "Διαλέξεις για την Οπτική", "Οπτική" και "Θεωρία του Φωτός και των Χρωμάτων". Ο Νεύτωνας ήταν σε θέση να αποδείξει ότι το λευκό φως δεν είναι καθόλου βασικό για όλους τους άλλους, αλλά αντίθετα δεν είναι ομοιογενές. Διαφορετικοί τύποι διασποράς, δηλαδή η αποσύνθεση του λευκού φωτός στα συστατικά μέρη του, εμφανίζονται όταν η δέσμη διέρχεται από διάφορα πρίσματα και ομάδες πρίσματος. Η αποσύνθεση του φωτός συμβαίνει επειδή κάθε χρώμα έχει ένα ορισμένο βαθμό διάθλασης. Κάθε χρώμα έχει τις δικές του ιδιότητες. Οι διασπορές δείχνουν σαφώς τη διαφορά τους. Οι έρευνες που διεξάγονται από επιστήμονες παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον για τους σύγχρονους φυσικούς όσον αφορά όχι μόνο τα αποτελέσματα αλλά και τη μεθοδολογία. Αρχίζοντας την έρευνά του, ο Νεύτωνας έθεσε το καθήκον να μην προβάλλει υποθέσεις, αλλά να εξηγεί τις ιδιότητες του φωτός από τα γεγονότα και τη συλλογιστική. Ο επιστήμονας έβαλε πολλά πειράματα, σημειώνοντας ότι "η αφθονία των πειραμάτων δεν παρεμβαίνει."
Με την αποστολή μιας δέσμης φωτός σε ένα γυάλινο πρίσμα, ο ΝεύτωναςΉμουν σε θέση να βλέπω στην οθόνη ένα είδος ουράνιου τόξου. Ο επιστήμονας ξεχώρισε επτά πρωταρχικά χρώματα, τα οποία γνωρίζουμε όλοι καλά. Γιατί επτά; Ήταν τα επτά χρώματα που ήταν πιο εντυπωσιακά. Επιπλέον, και στη μουσική, μόνο επτά σημειώσεις, αλλά οι παραλλαγές τους σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε πραγματικά έργα τέχνης, αντίθετα από τα άλλα. Στη συνέχεια διεξήγαγε ένα αντίστροφο πείραμα, στέλνοντας το φάσμα στην άκρη ενός άλλου γυάλινου πρίσματος. Αυτό έγινε και πάλι λευκό φως. Ως αποτέλεσμα, ο Newton κατέληξε στην ιδέα της δημιουργίας ενός κύκλου με επτά τομείς διαφορετικών χρωμάτων, κατά τη διάρκεια των οποίων η περιστροφή θα πάρει ξανά ένα λευκό φως.
Έτσι, η διασπορά είναι μια πολύπλοκη φυσικήδιαδικασία, λόγω των ιδιοτήτων του φωτός και του χρώματος. Και χάρη σε αυτή τη διαδικασία μπορούμε να παρατηρήσουμε ένα ουράνιο τόξο μετά από μια καταιγίδα. Τώρα έχετε μια ιδέα από την επιστημονική άποψη για τις αιτίες του ουράνιου τόξου.
