Ottica: la dispersione della luce

La luce che si propaga attraverso un sistema ottico può essere attenuata mediante l'assorbimento, la riflessione e la dispersione. Se noi mandiamo su un prisma un fascio di luce bianca, osserveremo che all'uscita, il fascio è composto nei vari colori dell'iride, dall'iride al rosso. Si osserva che i differenti colori sono deviati in maniera diversa: il rosso risulta il colore meno deviato, poi a seguire c'è il giallo, il verde fino al viola. Appunti di ottica.

L'indice di rifrazione di ogni sostanza varia al variare della lunghezza d'onda della luce, e poiché i diversi colori che noi vediamo corrispondono a lunghezze d'onda diverse (650 nm è rosso, 580 nm è giallo, 500 nm è verde, 450 nm è blu etc.), ciò vuol dire che l'indice di rifrazione è diverso per i diversi colori. L'indice di rifrazione è più alto per la luce di colore viola (bassa lunghezza d'onda) e minore per la luce rossa (alta lunghezza d'onda), ossia normalmente l'indice di rifrazione decresce all'aumento della lunghezza d'onda.

Il fenomeno osservato col prisma, è dovuto al fatto che nella luce bianca incidente, sono contenute diverse lunghezze d'onda rispetto all'interno del prisma, che poi nella successiva rifrazione si scindono in diversi raggi luminosi (uno per ogni componente contenuto nel fascio incidente). Se invece la luce incidente fosse composta di una sola lunghezza d'onda, non si avrebbe dispersione.

A seconda della sostanza usata, questo fenomeno sarà più o meno evidente; vi saranno sostanze poco dispersive e sostanze molto dispersive, per distinguerle viene usato un numero detto "potere dispersivo", o il suo inverso il "numero di Abbe". Più alto è il potere dispersivo e maggiore sarà la capacità di una sostanza di separare i diversi colori. L'inverso, vale per il numero di Abbe che sarà alto per le sostanze poco dispersive e basso per quelle dispersive.

Infine la dispersione della luce, è una forma di dispersione in cui la luce è la forma di propagazione dell'energia che viene dispersa; dipende dalla lunghezza d'onda o dalla frequenza della luce dispersa. Poiché la luce visibile, presenta lunghezze d'onda dell'ordine di un micrometro, gli oggetti di queste dimensioni, non possono essere visti neanche con l'aiuto di un microscopio. La dispersione della luce è un fenomeno fondamentale nell'ottica. La trasmissione di varie frequenze di luce è essenziale per le applicazioni di trasmissione in fibra ottica e per la ricerca di calore nei sistemi di rilevamento ad infrarossi.

• https://it.wikipedia.org/wiki/Dispersione_ottica
• https://it.wikipedia.org/wiki/Dispersione_della_luce
• http://scienzamateria.blog.tiscali.it/2009/02/01/la_dispersione_della_luce_1964947-shtml/
• http://www.galileo.fr.it/marc/ottica/dispersione_luce/rainbow.htm
• http://www.itislanciano.it/web/lavori/ottica/otticageometrica1.html

• Come calcolare l'angolo limite
• Come calcolare l'angolo di rifrazione
• La propagazione e la riflessione della luce