Spektrum
Den här artikeln handlar om det synliga spektrumet. För alla andra användningsområden, se: Spektrum (tvetydig)
Ett spektrum, plural: spectra, är ett band av flera färger: violett, indigo, blått, grönt, gult, orange och rött. Ett spektrum kan ses om solens ljus passerar genom ett prisma och samlas på en vit skärm. Det synliga spektrumet är en del av det större elektromagnetiska spektrumet.
Ett naturligt exempel på ett spektrum är en regnbåge. Ordet spektrum användes först av forskare som studerade optik. De använde ordet för att beskriva regnbågen av färger i synligt ljus när det separeras med hjälp av ett prisma. Det spektrum som syns när ljuset passerar genom ett prisma är ett exempel på ljusets spridning. Materialet som prismat är tillverkat av har ett annat brytningsindex n än luft. Vanligtvis är nprism större än nair, och nair antas vara ungefär ett. Detta innebär att ljuset färdas lite långsammare i prismans material än i det omgivande utrymmet. Brytningsvinkeln kan bestämmas från infallsvinkeln och brytningsindexen med hjälp av Snells lag.
Anledningen till att det vita ljuset delas upp i de olika färgerna i stället för att förbli vitt är att de kortare våglängderna bryts, eller böjs, mer än de längre våglängderna. Rött, som har den längsta synliga våglängden, kommer således att synas närmast linjen vinkelrätt mot materialets yta (normalgraden), dvs. det kommer att böjas minst. Violett ljus, med den minsta våglängden i det synliga spektrumet, kommer att böjas mest. Den regnbåge som bildas kommer alltid att vara i samma ordning: rött, orange, gult, grönt, blått, indigo, violett.
Spektrumet i en regnbåge
Frågor och svar
F: Vad är ett spektrum?
A: Ett spektrum är ett band av flera färger, bland annat violett, indigo, blått, grönt, gult, orange och rött. Det kan ses när solens ljus passerar genom ett prisma och får samlas på en vit skärm.
F: Vad är spektroskopi?
S: Spektroskopi är studiet av spektrum.
F: Vad orsakar uppdelningen av vitt ljus i dess ingående färger?
S: De kortare våglängderna bryts mer än de längre våglängderna, vilket leder till att vitt ljus delas upp i olika färger.
F: Hur bestämmer Snells lag brytningsvinkeln?
S: Snells lag bestämmer brytningsvinkeln med hjälp av infallsvinkeln och brytningsindexen.
F: Varför syns rött närmast den linje som är vinkelrät mot ytmaterialet?
S: Rött syns närmast denna linje eftersom det har den längsta synliga våglängden och böjs minst när det passerar genom ett prisma.
Fråga: Finns det alltid en ordning för regnbågar som produceras av prismor?
S: Ja, regnbågar som produceras av prismor kommer alltid att vara i denna ordning - rött, orange, gult, grönt, blått, indigo och violett.
