콘텐츠
프리즘을 통해 빛을 비추거나 화창한 날 창에 빛을 비추면 무지개가 보입니다. 하늘에서 보는 것과 같은 무지개, 비와 태양이 섞인 하루에 각 빗방울이 소형 프리즘으로 작용하기 때문입니다. 빛이 파동인지 입자인지에 대해 토론하는 물리학 자에게는이 현상이 전자에 대한 강력한 논거입니다. 실제로 프리즘 실험은 광학 이론과 빛의 파동 특성을 Issac Newtons 공식화의 중심에 두었습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
백색광은 프리즘을 통과 할 때 굴절됩니다. 각 파장은 다른 각도에서 굴절되며, 출사 된 빛은 무지개를 형성합니다.
굴절과 무지개
굴절은 백색광이 공기와 유리 또는 물과 같은 밀도가 높은 매체 사이의 계면을 통과 할 때 발생하는 현상입니다. 빛은 밀도가 높은 매체에서 더 느리게 이동하므로 인터페이스를 통과 할 때 방향이 바뀌거나 굴절됩니다. 백색광은 모든 파장의 빛의 혼합이며 각 파장은 약간 다른 각도에서 굴절됩니다. 따라서, 빔이 더 밀도가 높은 매체로부터 나올 때, 빔은 그 성분 파장으로 분할되었다. 당신이 볼 수있는 것은 익숙한 무지개를 형성합니다.
굴절률
특정 매체에서의 굴절 각도는 굴절률에 의해 정의되는데, 이는 진공에서의 광 속도를 특정 매체에서의 광 속도로 나눔으로써 유도되는 특성이다. 빛이 하나의 매체에서 다른 매체로 전달 될 때, 굴절 각도는 두 매체의 굴절률을 나누어서 도출 될 수있다. 이 관계는 17 세기 물리학 자의 이름을 따서 명명 된 Snells Law로 알려져 있습니다.
유리 이외의 많은 다른 재료들이 무지개를 만들어냅니다. 다이아몬드, 얼음, 맑은 석영 및 글리세린이 그 예입니다. 무지개의 너비는 굴절률의 함수이며, 재료의 밀도에 따라 직접적으로 다릅니다. 빛이 물에서 투명한 수정이나 유리 조각을 통과하여 물로 다시 들어올 때 무지개를 볼 수도 있습니다.
무지개의 색깔
우리는 전통적으로 무지개를 7 가지 구성 요소 색상으로 식별하지만 실제로는 색조마다 불연속적인 경계가없는 연속체입니다. 고대 그리스인들에 비하여 스펙트럼을 7 가지 색상으로 임의로 분할 한 사람은 뉴턴이었다. 색상은 가장 긴 파장에서 가장 짧은, 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 남색 및 보라색까지 순서대로 표시됩니다. 순서를 기억하는 방법을 찾고 있다면, ROYGBIV, roy-gee-biv로 발음하거나 다음 니모닉을 사용해보십시오. 로이 지아베 비ett나는 Violets.
무지개에서 빨간색에서 보라색으로 진행하면 파장 주파수가 증가합니다. 이는 플랑크 법과 직접 관련되어 있기 때문에 개별 광자 또는 웨이브 패킷의 에너지도 증가한다는 것을 의미합니다.