Լույսի դիսպերսիա

## Դիսպերսիա
Հզոր էլեկտրամագնիսական ճառագայթման փոխազդեցությունը նյութի հետ առաջացնում է մի շարք բարդ ֆիզիկական երևույթներ, որոնց բացատրությունը հնարավոր չէ լույսի դասական էլեկտրամագնիսական տեսության միջոցով։ Մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում լույսի դիսպերսիան։ Միջավայրի բեկման ցուցչի կախումը լույսի հաճախությունից կամ ալիքի երկարությունից կոչվում է դիսպերսիա (լատիներեն dispergo՝ ցրում բառից)։ Դասական տեսությամբ կապը բեկման ցուցչի և ալիքի երկարության միջև հաստատուն է n(λ) =const : n(λ) կախման առաջին փորձնական հետազոտությունները պատկանում են Նյուտոնին, ով 1672 թվականին պրիզմայի միջոցով կատարեց սպիտակ լույսի գույների տարալուծման հռչակավոր փորձը։

thumb|Դիսպերսիայի հետևանքով լույսի սպեկտրի տարրալուծումը՝ պրիզմայի միջով անցնելիս

Պրիզմայի միջով անցնելիս լույսի բեկման դիտումը՝ պրիզմայի նյութի բեկման ցուցիչը որոշելու, և բեկման ցուցչի լույսի գույնից ունեցած կախումն ուսումնասիրելու հարմար եղանակներից է։ Նյուտոնի պրիզմաների փորձը ցույց է տալիս, որ բեկման ցուցչի կախումն ալիքի երկարությունից ամենևին էլ հաստատուն չէ։ Առաջին անգամ Ֆրենելի առաջարկմամբ Կոշին տեսականորեն հաշվեց, որ իսկապես հզոր փոխազդեցությունների դեպքում այդ կախվածությունն առկա է՝

: (1) \ n=A+B/\lambda^2_0 + C/\lambda^4_0+....\ 
A, B, C գործակիցները որոշվում են փորձի միջոցով և այնուհետև համեմատվում են տեսական տվյալների հետ։ \lambda_0-ն ալիքի երկարությունն է վակուումում։ 
Ճառագայթում-նյութ փոխազդեցության ժամանակ որոշ նյութերի սպեկտրի առանձին տիրույթներում դիտվում է n(λ) անոմալ կախվածություն՝

:(2)  \partial n/\partial \lambda >0 

Առաջին անգամ այս երևույթն ուսումնասիրվել է ֆրանսիացի Վերուի կողմից, ըստ որի անոմալ դիսպերսիան միշտ առաջանում է սպեկտրի այն տիրույթում, որտեղ տվյալ նյութը ուժեղ կարգով կլանում է լուսային էներգիան։ Այս կլանումը անմիջականորեն կապված է տվյալ նյութի համար կլանման շերտերի առկայությամբ։ Սպեկտրի այն տիրույթը, որտեղ կլանման շերտերը բացակայում են, բացակայում է նաև անոմալ դիսպերսիան։ Բոլոր թափանցիկ մարմինների (ջուր, ապակի, կվարց) սպեկտրները սպեկտրի տեսանելի տիրույթում չունեն կլանման շերտեր, և նրանց համար այդ տիրույթում դիտվում է միայն նորմալ դիսպերսիա՝
:            (3)  \partial n/\partial \lambda 
Հեռավոր ուլտրամանուշակագույն և ինֆրակարմիր տիրույթում այդ թափանցիկ նյութերն ինտենսիվ կարգով սկսում են կլանել էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը, ուստի այդ տիրույթում պետք է դիտվի անոմալ դիսպերսիա։

Դիսպերսիայի չափը \lambda_1 և \lambda_2 տարբեր արժեքների համար բեկման ցուցիչների տարբերությունն է։ Սովորաբար բեկումը բնութագրում են λ=5893 Å-ի (նատրիումի երկու մոտիկ դեղին գծերի ալիքների միջին արժեքի) բեկման ցուցչի արժեքով, որը նշանակում են n_D սիմվոլով։ Որպես դիսպերսիայի չափ ծառայում է միջին դիսպերսիան, որը որոշվում է տարբերությամբ, որտեղ n_F - ը վերաբերում է λ=4861 Å-ին (ջրածնի կապույտ F գիծը), իսկ n_C -ն՝ վերաբերում է λ=6563 Å-ին (ջրածնի կարմիր C գիծը)։ Հաճախ բեկող նյութը բնութագրում են հարաբերական դիսպերսիայի մեծությամբ։ Սովորաբար, օգտագործում են նաև հարաբերական դիսպերսիայի հակադարձ մեծությունը, այսինքն՝ 
:                       (3)  \nu=\frac{n_D-1}{n_F-n_C}, 
այսպես կոչված դիսպերսիայի գործակիցը կամ Աբբեի թիվը։ Փոքր դիսպերսիա ունեցող նյութերը բնութագրվում են ν –ի մեծ արժեքներով։ Մեծ դիսպերսիայով նյութերը ունենում են փոքր ν :

Կատեգորիա:Ֆիզիկական օպտիկա
Կատեգորիա:Օպտիկական երևույթներ
Կատեգորիա:Օպտիկա