Оптика. Почему синий свет преломляется сильнее, чем красный?

Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом.

Оптический диапазон.

Рассмотрим конкретный пример, который требует выяснения причин. Известно, что в прозрачной призме свет преломляется неодинаково: фиолетовый и синий сильнее, чем красный. В чем причина этого явления, которое люди наблюдают уже многие тысячелетия в виде радуги и других примеров разложения видимого света на цветовые лучи?

Закон преломления света известен (Снеллиус, Декарт):

,

где     - угол падения, а      - угол преломления луча;

 и  - показатели преломления соответствующих сред.

Запишем известные соотношения:

_vac,

_vac.

Здесь  - скорость света в среде,  - длина волны, а  - скорость света в вакууме,  - волновое число,  - относительная диэлектрическая, а  - магнитная проницаемость среды.

Предполагается, что среда не может изменить частоту вынуждающей силы, а меняет длину волны. В стекле n =1,5, поэтому число волн на единицу длины 1/  в стекле в 1,5 раза больше, чем в вакууме.

Таблица 4.2. Дисперсия показателя преломления стекла.

Цвет	, Å	, мкм	*10-14, Гц	n
Ближний УФ	3610	0,361	8,31	1,539
Темно-голубой	4340	0,434	6,92	1,528
Желтый	5890	0,589	5,10	1,517
Темно-красный	7680	0,768	3,91	1,511
ИК	12000	1,20	2,50	1,505
Дальний ИК	20000	2,00	1,50	1,497

В таблице приведены данные для стекла «цинковый крон» из справочника по физике. Дисперсия такова, что n увеличивается на 0,06 на каждые 1000 Å уменьшения длины волны.