Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям (Никонов) - страница 93
Высокочастотное излучение имеет больший угол преломления – вот какой! Смотритека, вот и еще один физический закончик невзначай нарисовался! Оказывается, угол преломления зависит от длины волны. Потому, собственно, дисперсия и получается.
Дисперсия света в стеклянной призме.
Почему мыльный пузырь радужный?
Потому что мыльная пленка очень тонкая, ее толщина в 5 тысяч раз тоньше человеческого волоса. А это значит, что ее толщина сопоставима с длиной световой волны, что при сложении волн имеет большое значение. О каком сложении волн идет речь? Да о той самой интерференции, о которой мы уже знаем.
На рисунке ниже показано, какие именно лучи складываются – отраженные от внешней поверхности пленки и отраженные от ее внутренней поверхности.
Интерференция цветных лучей в тонкой пленке
Дело в том, что в глаз прилетают лучи, которые прошли разный путь – одни сразу отразились от внешней поверхности пузыря (луч 1), а другие «сходили» к его внутренней поверхности, то есть прошли путь чуть больший (луч 2). На выходе эти разделенные лучи встречаются и начинают интерферировать. Если при этом у голубого цвета, например, горбик первой волны совпадет с провалом второй, они погасятся. И голубого цвета не будет! А длина красного света иная. И потому у красного может произойти обратное – горбики двух волн совпадут, дав усиление красной волны. И мы увидим яркие красные переливы.
Но поскольку пузырь как бы стекает сам по себе, повисая внизу каплей, его стенки истончаются, меняются, соответственно, меняется длина пробега волн – отсюда и переливы.
Почему небо голубое?
Почему не зеленое? Не желтое? Не бесцветное? Вообще, как известно любому гражданину, воздух цвета не имеет, он прозрачный. Отчего же небо, «сделанное» из воздуха, имеет цвет – да еще такой красивый?
А дело в том, что солнечные лучи при попадании в атмосферу рассеиваются. Но рассеиваются они поразному.
Давайте разберемся. Что значит «рассеиваются»? И почему поразному?
Рассеивание – это буквально разбрасывание, раскидывание во все стороны. Прилетающие из космического безвоздушного пространства в атмосферу Земли световые волны начинают отражаться от молекул воздуха и разлетаться во все стороны, «разбрызгиваться» влево, вправо, вперед, назад. Затем отраженные волны налетают на следующую молекулу, снова отражаются в случайном направлении, опять налетают на следующую молекулу и так далее. Но происходит это в основном с голубыми волнами, поэтому каждая точка атмосферы светится голубым светом.
Почему же рассеивается в атмосфере только голубой свет?