Что такое дисперсия света? Почему в фото-кино прожекторах используют линзы Френеля?
Дисперсия света – зависимость преломления света от длины волны и показателя преломления среды.
Дисперсия – причина хроматической аберрации.
Луч света, который попадает на границу двух сред, преломляется. Разница сред обуславливается разностью скорости распространения света в материалах. Чем больше плотность, тем больше преломляется свет (алмаз сверкает, больше чем стекло, т.к. его плотность больше)
↓
Коэффициент преломления зависит не только от материала, свойств среды, но и от длины волны: чем больше длина волны, тем коэффициент меньше.
Красные преломляются меньше, а синие больше.
Отсюда понятно, почему для радиоволн не действует линза, они такие длинные, что не преломляются.
Чем больше отражается, тем меньше света проходит.
Когда мы светим через линзу, то на проекции мы видим по краям светового пятна радугу.
Поверхности линзы не параллельны
↕ В объективе
Линза будет раскладывать свет на спектр.
В центре линзы поверхности практически параллельны, а по краям из-за «непараллельности» поверхностей линзы мы увидим радужную кайму.
Для луча белого света единого фокусного расстояния у одной линзы не существует, а есть совокупность фокусных расстояний лучей всех цветов.
На эмульсии, светочувствительном слое образуется расплывчатое изображение, где, в зависимости от того, где мы располагаем пленку, будет резкий синий центр и по краям красный ореол в расфокусе, или наоборот.
Разность
называется хроматизмом положения (или
хроматической разностью положения,
продольной хроматической аберрацией).
Диафрагмирование
несколько её уменьшает.
Хроматизм положения может быть исправлен путем комбинирования собирательной и рассеивающей линз из стёкол с различной дисперсией.
Дисперсия в источниках света.
▪ Следящий прожектор (пушка) – четко очерченное световое пятно, по краям которого мы увидим радугу.
▪ В театральных прожекторах чаще всего используются сферические линзы , поэтому нередко мы можем увидеть как на лице актера разложилась радуга. Для тетра, который имеет свою меру условности, это нормально, но для кино съёмка с таким прибором может оказаться причиной брака изображения, поскольку цветовые пятна будут по иному восприниматься зрителем, резать глаз.
▪ Линза Френеля
Свет преломляется на границе стекла, значит именно это граница нам и нужна, а сама толщина для нас неважна ↔ мы можем «вырезать» эти границы. Эта линза представляет из себя какбы «нарезку» из линз.
Линза Френеля не строит изображение, она его портит. Здесь логика такая: нет четкого изображения → нет радуги, нет хроматической аберрации. Кроме того, такие линзы значительно легче.
▪ В приборах Dedolight линзы матированные.
Где мы встречаемся с этим явлением?
Призма – раскладывает свет в спектр.
Постольку поскольку это не плоскопараллельная пластина, поверхности призмы, через которые свет входит и выходит не параллельны → свет раскладывается
Лучи, падающие перпендикулярно к поверхности не преломляются.
ЛН – фиолетовая часть спектра видна очень плохо, а красная, оранжевая хорошо
Это используется в спектрофотоматрах, спектрографах, во всех приборах, анализирующих спектры ИС, например, спектры отражения, спектры излучения, спектры поглощения.
Радуга.
Радуга возникает из-за того, что солнечный свет испытывает преломление в капельках воды (дождь или туман), парящих в воздухе. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (красный свет отклоняется на 137°30’, фиолетовый на 139°20’), в результате чего белый свет разлагается в спектр. Наблюдателю кажется, что из пространства по концентрическим кругам (дугам) исходит разноцветное свечение (при этом источник яркого света всегда должен находиться за спиной наблюдателя).
Ньютон первый соединил радугу в белый свет, поставив после призмы линзу, т.е. он первый показал, что белый свет можно получить не только при помощи непрерывного спектра. Но можно получить белый свет взяв например такие длины волн: 400-450-500-550-600-650-700, а можно и 400-500-600-700, можно взять три цвета: синий, зеленый, красный и эффект будет тот же. При этом можно также соединить и другие три цвета, имеющих определенное расположение на цветовом круге и опять же получить белый свет.