Ser Isaac Newton günəşdən gələn ağ işığın pəncərədəki kiçik bir deşik vasitəsilə qaranlıq otağa daxil olmasına icazə verdi və işıq şüalarının yoluna bir şüşə prizma qoydu. Prizmadan çıxan işıq ağ ekranda qəbul edildi. O, ekranda göy qurşağı kimi rəngli yamağın əmələ gəldiyini müşahidə edib. Bu yamaq spektr adlanırdı. Prizmanın əsasının kənarından başlayaraq ekranda spektrin rəngləri aşağıdakı ardıcıllıqladır:
bənövşəyi, indiqo, mavi, yaşıl, sarı, narıncı və qırmızı.
Spektr ağ işıq prizmadan keçərkən ekranda əldə edilən rəngli zolaqdır. Bu təcrübə üçün Nyuton ağ işığın yeddi rəngin qarışığı olduğu qənaətinə gəldi. Prizma rənglər istehsal etmir, sadəcə olaraq ağ işıqda mövcud olan rəngləri ayırır. Belə ki, ağ işıq prizmadan keçəndə müxtəlif rənglərə bölünür. Ağ işığın müxtəlif rənglərə bölünməsinə işığın dispersiyası deyilir.
1. İşığın dispersiyası prizmanın yalnız birinci səthində baş verir. 2. İşıq şüalarının sınması prizmanın hər iki səthində baş verir. 3. Prizma rənglər əmələ gətirmir, yalnız üzərinə düşən işıqda mövcud olan müxtəlif rəngləri ayırır. 4. Spektrdə hər bir rəng digər rənglə qarışdırılır, yəni rəngləri ayıran kəskin sərhəd xətti yoxdur. Diaqramda rənglər aydınlıq üçün geniş şəkildə ayrılmışdır. Rənglərin ümumi yayılması diaqramda göstəriləndən çox azdır. Fərqli rənglər ekranda müxtəlif genişliklərə malikdir. 5. Ağ işığın spektrində qırmızı rəng ən uzun dalğa uzunluğuna malikdir 8000 Å( və ya 8 × 10 -7 m ) və ya ən aşağı tezlik 3,74 × 10 14 Hz, bənövşəyi rəng isə ən qısa dalğa uzunluğu 4000 Å-dir. ( və ya 4 X 10 -7 m ) və ya ən yüksək tezlik 7,5 X 10 14 Hz. Bənövşəyi ucundan spektrin qırmızı ucuna qədər dalğa uzunluğu artır, tezlik azalır. |
Günəşin ağ işığı yeddi görkəmli rəngdən ibarətdir: bənövşəyi, indiqo, mavi, yaşıl, sarı, narıncı və qırmızı. Havada və ya vakuumda bütün rənglərin işığının sürəti eynidir, lakin şüşə və ya su kimi şəffaf mühitdə fərqlənir. Bənövşəyi işığın sürəti minimum, qırmızı işığın sürəti maksimumdur, buna görə şəffaf mühitin sınma indeksi müxtəlif rənglər üçün fərqlidir.
µ = (havada işığın sürəti) ∕ (ortada işığın sürəti) olduğundan
Beləliklə, bir mühitin sınma indeksi bənövşəyi işıq üçün maksimum, qırmızı işıq üçün minimumdur. Buna görə də ağ işıq prizmaya daxil olduqda, prizmanın birinci səthində sınma ilə onu təşkil edən rənglərə bölünür. Bu şüalar ikinci prizmanın səthinə dəydikdə, daha çox sınırlar və bu rənglər bir-birindən uzaqlaşır.
Günəşdən gələn işıq yer atmosferinə daxil olduqda, yer atmosferində mövcud olan toz hissəcikləri və hava molekulları tərəfindən səpilir (yəni işıq bütün istiqamətlərə yayılır). İşığın səpilməsi ilk dəfə alim Rayleigh tərəfindən tədqiq edilmişdir.
Səpilmə, atmosferdə mövcud olan toz hissəcikləri və hava molekulları tərəfindən işıq enerjisinin udulması və sonra yenidən buraxılması prosesidir.
Daxil olan işığın dalğa uzunluğundan kiçik ölçüdə olan hava molekulları düşən işığın enerjisini udur və sonra dalğa uzunluğunda dəyişiklik etmədən onu yenidən yayırlar. İşığın səpilməsi, düşən işığın bütün dalğa uzunluqları üçün eyni deyil. Səpələnmiş işığın intensivliyi işığın dalğa uzunluğunun dördüncü qüvvəsi ilə tərs mütənasibdir \(I \propto 1/_{\lambda^4}\) .
Bənövşəyi işığın dalğa uzunluğu ən az və qırmızı işıq daha çox olduğu üçün bənövşəyi işıq ən çox, qırmızı işıq isə ən az səpilir ( bənövşəyi işıq qırmızı işıqdan təxminən 16 dəfə çox səpələnir) . Bu o deməkdir ki, yer səthinə çatdıqda günəşdən gələn işıq bənövşəyi ucun işığının daha az intensivliyinə və qırmızı ucun işığının daha çox intensivliyinə malikdir. Gələn işığın dalğa uzunluğundan daha böyük ölçüdə olan hava molekulu ağ işığın bütün dalğa uzunluqlarının işığını eyni dərəcədə səpələyir.
Günəşdən gələn işıq yer səthinə çatmazdan əvvəl yer atmosferindən xeyli məsafə qət etməlidir. İşıq atmosferdən keçərkən, hava molekulları tərəfindən müxtəlif istiqamətlərə səpilir. Mavi və ya bənövşəyi işıq digər işıq rənglərinə nisbətən qısa dalğa uzunluğuna görə daha çox səpələnir. Günəşdən birbaşa gözümüzə çatan işıq qırmızı rənglə zəngin olduğu halda, bütün digər istiqamətlərdən gözümüzə gələn işıq əsasən mavi rəngdədir. Buna görə də səma günəş istiqamətindən başqa bir istiqamətdə mavi görünür.
Göy qurşağının əmələ gəlməsi ağ işığın dağılmasının təbii nümunəsidir. Yağışdan sonra çoxlu sayda su damcıları havada asılı vəziyyətdə qalır. Hər bir damcı prizma rolunu oynayır. Günəş işığı bu damcıların üzərinə düşdükcə yeddi rəngə bölünür. Çoxlu sayda damcıdan yayılan işıq göy qurşağı əmələ gətirir
Təhlükə siqnalı üçün qırmızı işıqdan istifadə
Qırmızı işığın dalğa uzunluğu ən uzun olduğundan, işıq atmosferin hava molekulları tərəfindən ən az səpilir. Beləliklə, qırmızı rəngin işığı digər rənglərin işığı ilə müqayisədə zəifləmədən daha uzun məsafələrə nüfuz edə bilər. Beləliklə, qırmızı işıq təhlükə siqnalları üçün istifadə olunur ki, siqnal hətta dumanda və s.
Kartondan dairəvi bir disk götürün və yeddi sektora bölün. Sonra sektorları yeddi rəng, bənövşəyi, indiqo, mavi, yaşıl, sarı, narıncı və qırmızı ilə rəngləyin.
Diski sürətlə fırladın, diskin ağ göründüyünü görəcəksiniz!
Bu göstərir ki, bənövşəyi, indiqo, mavi, yaşıl, sarı, narıncı və qırmızı ağ işığın yeddi tərkib rəngidir və birləşdikdə ağ effekt verir.
