光の分散

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古来、人間は雨上がりの七色の虹に希望を見てきました。どうして色がついて見えるのだろう、という素朴な疑問に、ニュートンをはじめ、多くの科学者たちが説明を試みてきましたが、空気中を漂う水滴に太陽光が当たって屈折し、光の分散という性質によって色づいて見える、という説明がなされています。

また、プリズムに白色光を当てると、右図のように、赤、橙、黄、黄緑、緑、青、紫と色が分かれます。
これらの現象は、水、ガラス、といった光を伝える物質の屈折率が、光の波長によって異なることによります。水、ガラスでは、赤色の光の屈折率は小さく、紫色の光の屈折率が大きく、赤色の光は境界面であまり曲げられず、紫色の光は大きく曲げられ、色が分かれて見えます。

また、二重スリットや回折格子に白色光を当てて干渉の実験を行うと、干渉縞が色づいて見えます。光の干渉により強めあう条件が、

というように、波長を含む式で表され、明線間隔、暗線間隔が波長依存性を持つためです。

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