Valguse dispersioon. Murdumisnäitaja seos valguse kiirusega

fuusika122

Vaakumis (peaaegu ka õhus) liiguvad igasuguse laine­pikkusega elektro­mag­net­lained sama kiirusega – 300 000 km/s.

Sattudes vaakumist erinevasse kesk­kon­da ilmneb, et erineva laine­pik­ku­se­ga (sagedusega) valgus murdub kesk­konnas erinevalt ehk liigub kesk­kon­nas erineva kiirusega.

Valguse kiiruse sõltuvust valguse lai­ne­pikkusest nimetatakse valguse dis­per­siooniks.

Valge valgus on oma olemuselt liitvalgus – ta sisaldab endas kõiki värve. Läbides klaasi (või mõne muu keskkonna) “lõhustub” valgus tänu dispersioonile paljudeks värvilisteks valgusteks – spektriks.

Mida väiksem on valguse lainepikkus, seda rohkem ta keskkonnas murdub. Punane (pikema laine­pikkus­ega) valgus kaldub esialgsest levimissuunast vähem kõrvale kui (lühema lainepikkusega) violetne valgus.

fuusika123

Võrdleme omavahel punase ja violetse valguse kiirusi keskkonnas:

fuusika124

fuusika125

Kuna langemisnurk α on mõlema värvi jaoks sama, aga γpunane > γvioletne, siis ka sinγpunane > sinγvioletne järelikult ka vpunane > vvioletne

Seega punane valgus liigub keskkonnas kiiremini kui violetne valgus.