Barwy, rozszczepienie, cień i półcień

Potrzebne wiadomości: Promień światła, odbicie i załamanie.

Źródło punktowe i rozciągłe

W jednorodnym ośrodku promienie biegną po prostych w przybliżeniu optyki geometrycznej. Za nieprzezroczystą przeszkodą cień jest obszarem, do którego światło źródła nie dociera. Przy rozciągłym źródle część jego powierzchni może pozostać widoczna: powstaje półcień. Większe źródło zwykle daje bardziej rozmytą granicę przy tej samej geometrii.

Prędkość zależy od barwy

Współczynnik załamania może zależeć od długości fali. Pryzmat kieruje wtedy różne składowe białego światła w różne strony. Nie tworzy nowych częstotliwości, tylko rozdziela istniejące. W próżni wszystkie składowe elektromagnetyczne mają tę samą szybkość c; w ośrodku mogą mieć różne szybkości.

Idealnie monochromatyczna wiązka nie rozdzieli się w pryzmacie na szeroką tęczę, choć nadal ulegnie odchyleniu. Tęcza w kroplach łączy załamanie, odbicie wewnętrzne i dyspersję. Miraż powstaje natomiast wskutek zmiany kierunku światła w powietrzu o zmiennym współczynniku załamania.

Barwa przedmiotu zależy od widma padającego światła i od tego, co odbija lub przepuszcza. Czerwony filtr nie zamieni dowolnego światła na czerwone. Jeżeli pada wyłącznie zielone, idealny filtr przepuszczający tylko czerwień je pochłonie. Realne filtry mają skończone pasma, a model „jedna barwa” jest uproszczeniem.

Zadania do tego tematu

• Punktowe źródło i wielkość cienia
• Zielone światło i idealny czerwony filtr
• Dlaczego większa lampa daje półcień?

Dalsza lektura

Materiał referencyjny