La Red de Conocimientos Pedagógicos - Conocimientos matemáticos - ¿Por qué la relación de dispersión E(k) es una función periódica de k en física del estado sólido?

¿Por qué la relación de dispersión E(k) es una función periódica de k en física del estado sólido?

La dispersión de la luz se refiere al fenómeno de que la luz de colores complejos se descompone en luz monocromática; el fenómeno de que la luz de colores complejos se descompone en luz monocromática a través de un prisma; fuente en fibras ópticas El fenómeno de ampliación del pulso de luz causado por diferentes velocidades de grupo. La dispersión es también una descripción de la relación entre un parámetro de propagación y la longitud de onda de una fibra óptica. Newton utilizó por primera vez un prisma para observar la dispersión de la luz en 1666, descomponiendo la luz blanca en bandas de luz de colores (espectro). El fenómeno de dispersión muestra que la velocidad de la luz en el medio v=c/n (o índice de refracción n) cambia con la frecuencia de la luz f. La dispersión de la luz se puede conseguir mediante prismas, rejillas de difracción, interferómetros, etc. La dispersión de la luz demuestra que la luz tiene forma de onda.

La dispersión de la luz requiere un medio que pueda refractar la luz. El índice de refracción del medio cambia con la frecuencia de la onda luminosa o la longitud de onda en el vacío. Cuando la luz policromática se refracta en la interfaz del medio, el medio tiene diferentes índices de refracción para la luz de diferentes longitudes de onda, y los distintos colores de la luz se separan entre sí debido a los diferentes ángulos de refracción formados. En 1672, Newton utilizó un prisma para descomponer la luz solar en bandas de colores. Este fue el primer experimento de dispersión. La ley de dispersión suele describirse mediante la relación entre el índice de refracción n o el índice de dispersión dn/dλ del medio y la longitud de onda λ. La dispersión de cualquier medio se puede dividir en dos tipos: dispersión normal y dispersión anormal.

La luz compuesta por dos o más luces monocromáticas (luz compuesta por dos o más frecuencias) se denomina luz de colores complejos. La luz que no se puede descomponer (tiene una sola frecuencia) se llama luz monocromática.

Nota: Cuando las células de visión del color del ojo reciben luz de diferentes frecuencias, sienten diferentes colores. Los colores se producen mediante la estimulación de las células de visión del color por luz de diferentes frecuencias.

Generalmente, la dispersión de la luz se puede producir dejando pasar luz blanca (luz policromática) a través de un prisma. Para el mismo medio, cuanto mayor sea la frecuencia de la luz, mayor será el índice de refracción del medio con respecto a esta luz. Entre la luz visible, la luz violeta tiene la frecuencia más alta y la luz roja tiene la frecuencia más baja. Cuando la luz blanca pasa a través de un prisma, el índice de refracción del prisma con respecto a la luz violeta es mayor. Después de que la luz pasa a través del prisma, el grado de desviación de la luz violeta es mayor y el grado de desviación de la luz roja es menor. . De esta forma, el prisma separa la luz de diferentes frecuencias, lo que da como resultado la dispersión de la luz.

El fenómeno de descomponer la luz de colores complejos en luz monocromática para formar un espectro se llama dispersión de la luz. (Después de que la luz blanca se dispersa, la luz monocromática se convierte en siete colores de arriba a abajo: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta).

El fenómeno de la luz de colores complejos que se descompone en luz monocromática Se llama dispersión de la luz. Newton utilizó por primera vez un prisma para observar la dispersión de la luz en 1666, descomponiendo la luz blanca en bandas de luz de colores (espectro). El fenómeno de dispersión muestra que la velocidad v de la luz en el medio (o el índice de refracción de dispersión de la luz n=c/v) cambia con la frecuencia f de la luz. La dispersión de la luz se puede conseguir mediante prismas, rejillas de difracción, interferómetros, etc.

La luz blanca se compone de rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo, violeta y otros colores de luz. La luz mezclada con luz monocromática se llama luz de color complejo. La luz coloreada que no se puede descomponer se llama luz monocromática.

La dispersión se puede conseguir utilizando instrumentos como prismas o rejillas como "sistemas de dispersión".

Los tres colores primarios de la luz: rojo, verde y azul

Además, el fósforo del ordenador también es esta combinación cuando vas al ordenador y miras el. CRT, es así, excepto por sus píxeles. Es demasiado pequeño para distinguirlo a simple vista. La combinación de estos tres colores, RGB, forma casi todos los colores.

El rojo, el verde y el azul se denominan "tres colores primarios" de la luz porque los tres colores rojo, verde y azul en la naturaleza no se pueden mezclar con otros colores, y otros colores se pueden mezclar con rojo y verde. Se obtiene mediante la mezcla adecuada de luz azul, por lo que los tres colores rojo, verde y azul se denominan los "tres colores primarios" de la luz.

Cuando la luz policromática se refracta en la interfaz del medio, el medio tiene diferentes índices de refracción para la luz de diferentes longitudes de onda, y los distintos colores de la luz se separarán entre sí debido a los diferentes ángulos de refracción. En 1672, Newton utilizó un prisma para descomponer la luz solar dispersiva en bandas de luz de colores. Este fue el primer experimento de dispersión realizado por personas. La ley de dispersión suele describirse mediante la relación entre el índice de refracción n o el índice de dispersión dn/dλ del medio y la longitud de onda λ. La dispersión de cualquier medio se puede dividir en dos tipos: dispersión normal y dispersión anormal.

El fenómeno de la luz de colores complejos que se descompone en luz monocromática para formar un espectro.

Deje que un rayo de luz blanca brille sobre un prisma triangular. Después de que el prisma refracta la luz, forma una franja de luz de color en la pantalla de papel blanco del otro lado. La disposición del color es roja cerca de la esquina superior del prisma. y rojo al final cerca de la parte inferior. Púrpura, con naranja, amarillo, verde e índigo en el medio, esta banda de luz se llama espectro. Cada color de luz del espectro no se puede descomponer en otros colores de luz y se llama luz monocromática. La luz formada al mezclar luz monocromática se llama luz de color complejo. La luz emitida por la luz solar, las lámparas incandescentes y las lámparas fluorescentes en la naturaleza es luz de colores complejos. Cuando la luz incide sobre un objeto, parte de la luz es reflejada por el objeto y parte de la luz es absorbida por el objeto. Si el objeto es transparente, algo de luz lo atravesará. Diferentes objetos tienen diferente reflexión, absorción y transmisión de diferentes colores, por lo que aparecen en diferentes colores.

Las ondas de luz tienen una frecuencia determinada. El color de la luz está determinado por la frecuencia de la onda de luz. En la región de la luz visible, la luz roja tiene la frecuencia más pequeña y la luz violeta tiene la frecuencia más grande. de luz de varias frecuencias que se propagan en el vacío. Son todas iguales, igual a 3,0×108m/s. Sin embargo, cuando la luz monocromática de diferentes frecuencias se propaga en un medio, debido a la interacción con el medio, la velocidad de propagación es menor que la velocidad en el vacío y las velocidades son diferentes entre sí. La velocidad de la luz roja es alta y la velocidad de propagación de la luz violeta es pequeña. Por lo tanto, el índice de refracción del medio para la luz roja es pequeño y el índice de refracción para la luz violeta es grande. Cuando diferentes colores de luz inciden sobre el prisma en el mismo ángulo de incidencia, la luz roja es la que menos se desvía y se encuentra en el extremo del espectro cerca del ángulo del vértice. La luz violeta tiene una alta frecuencia y un alto índice de refracción en el medio, por lo que está dispuesta en el extremo más cercano a la parte inferior del prisma en el espectro.

Después de una lluvia de verano, a menudo aparece un arco colorido en el cielo frente al sol. La razón por la que se forma un arco iris es que después de que llueve, hay muchas gotas de agua muy pequeñas suspendidas en el cielo. Cuando la luz del sol entra en un cierto ángulo, se produce la dispersión en estas pequeñas gotas de agua. Aparecerá un arcoíris de colores. Los colores del arcoíris son rojo por fuera y morado por dentro, dispuestos en orden.

Espero poder ayudarte a aclarar tus dudas.