Spredning af lysforhold for forekomsten. Lys spredning

(eller bølgelængde) af lys (frekvensspredning), eller det samme, afhængigheden af lysets fasehastighed i stof af bølgelængden (eller frekvensen). Eksperimentelt opdaget af Newton omkring 1672, selvom det teoretisk set er ret godt forklaret meget senere.

Rumlig spredning er afhængigheden af den dielektriske konstanttensor af et medium på bølgevektoren. Denne afhængighed forårsager en række fænomener kaldet rumlige polarisationseffekter.

En af de mest illustrative eksempler dispersion - nedbrydning af hvidt lys, når det passerer gennem et prisme (Newtons eksperiment). Essensen af spredningsfænomenet er den ulige udbredelseshastighed af lysstråler med forskellige bølgelængder i et gennemsigtigt stof - et optisk medium (mens lysets hastighed altid er den samme i et vakuum, uanset bølgelængden og derfor farven). Typisk, jo højere frekvensen af bølgen er, jo højere er brydningsindekset for mediet og jo lavere lyshastighed i det:

i rødt maksimal hastighed i medium og minimumsgraden af brydning,
på lilla den mindste lyshastighed i et medium og den maksimale brydningsgrad.

Men i nogle stoffer (f.eks. joddamp) observeres en uregelmæssig spredningseffekt, hvor blå stråler brydes mindre end røde, mens andre stråler absorberes af stoffet og undgår observation. Mere strengt taget er unormal spredning udbredt, for eksempel observeres det i næsten alle gasser ved frekvenser nær absorptionslinjer, men i joddamp er det ret bekvemt til observation i det optiske område, hvor de absorberer lys meget stærkt.

Lysspredning gjorde det muligt for første gang ganske overbevisende at demonstrere hvidt lyss sammensatte natur.

Hvidt lys nedbrydes til et spektrum som et resultat af at passere gennem et diffraktionsgitter eller refleksion fra det (dette er ikke relateret til fænomenet spredning, men forklares af diffraktionens natur). Diffraktions- og prismatiske spektre er noget forskellige: det prismatiske spektrum er komprimeret i den røde del og strakt i den violette og er arrangeret i faldende rækkefølge af bølgelængde: fra rød til violet; normal (diffraktion) spektrum er ensartet i alle områder og er arrangeret i rækkefølge af stigende bølgelængder: fra violet til rød.

I analogi med spredningen af lys kaldes lignende fænomener af afhængigheden af udbredelsen af bølger af enhver anden art på bølgelængden (eller frekvensen) også spredning. Af denne grund gælder for eksempel udtrykket spredningslov, brugt som navnet på et kvantitativt forhold vedrørende frekvens og bølgetal, ikke kun for en elektromagnetisk bølge, men for enhver bølgeproces.

Dispersion forklarer det faktum, at en regnbue dukker op efter regn (mere præcist, det faktum, at regnbuen er flerfarvet og ikke hvid).

Dispersion er årsagen til kromatiske aberrationer - en af aberrationerne i optiske systemer, herunder fotografiske og videolinser.

Cauchy kom med en formel, der udtrykker afhængigheden af et mediums brydningsindeks på bølgelængden:

…,

Spredning af lys i naturen og kunsten

På grund af spredning kan det observeres forskellige farver.

Rainbow, hvis farver skyldes spredning, er et af kulturens og kunstens nøglebilleder.
Takket være lysspredning er det muligt at observere det farvede "lysspil" på facetterne af en diamant og andre gennemsigtige facetterede genstande eller materialer.
I en eller anden grad findes regnbueeffekter ret ofte, når lys passerer gennem næsten enhver gennemsigtig genstand. I kunsten kan de specifikt intensiveres og understreges.
Nedbrydning af lys til et spektrum (på grund af spredning), når det brydes i et prisme er et ret almindeligt emne i billedkunst. For eksempel viser coveret på albummet Dark Side Of The Moon af Pink Floyd lysets brydning i et prisme med nedbrydning til et spektrum.

Se også

Litteratur

Yashtold-Govorko V. A. Fotografering og bearbejdning. Fotografi, formler, udtryk, opskrifter. - Ed. 4., forkortelse. - M.: Kunst, 1977.

Links

Wikimedia Foundation.

2010.

Se, hvad "Lysspredning" er i andre ordbøger: Afhængigheden af brydningsindekset n i VA af lysets frekvens n (bølgelængde l) eller afhængigheden af lysbølgernes fasehastighed af deres frekvens. Konsekvens D. s. nedbrydning til et spektrum af en stråle af hvidt lys, når den passerer gennem et prisme (se SPEKTRA... ...

Fysisk encyklopædi lys spredning - Fænomener forårsaget af lysets udbredelseshastigheds afhængighed af frekvensen af lysvibrationer. [Samling af anbefalede vilkår. Udgave 79. Fysisk optik. USSR's Videnskabsakademi. Udvalget for Videnskabelig og Teknisk Terminologi. 1970] Emner … …

Fysisk encyklopædi- šviesos skaida statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. spredning af lys vok. Lichtdispersion, f; Zerteilung des Lichtes, f rus. lysspredning, f pranc. dispersion de la lumière, f... Radioelektronik terminų žodynas

Fysisk encyklopædi- šviesos dispersija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. spredning af lys vok. Lichtdispersion, f; Zerlegung des Lichtes, f rus. lysspredning, f pranc. dispersion de la lumière, f … Fizikos terminų žodynas

Afhængigheden af et stofs brydningsindeks n af lysets frekvens ν (bølgelængde λ) eller afhængigheden af lysbølgernes fasehastighed (Se Fasehastighed) af frekvensen. Konsekvens D. s. nedbrydning til spektrum af en stråle af hvidt lys, når den passerer... ... Store sovjetiske encyklopædi

Afhængighed af brydningsindekset n in va af lysets frekvens v. I regionen frekvenser af lys, for hvilke v er transparent, n stiger med stigende v normal d.s. I regionen frekvenser svarende til båndene for intens absorption af lys i feltet, n falder med... ... Big Encyclopedic Polytechnic Dictionary

Afhængighed af et stofs absolutte brydningsindeks af lysets bølgelængde... Astronomisk ordbog

Hvad vil du gerne forbedre denne artikel?: Tilføj illustrationer. Find og arrangere i form af fodnoter links til autoritative kilder, der bekræfter det skrevet. Læg et skabelonkort ned, der er... Wikipedia

Afhængighed af fasehastigheden af harmoniske bølger i et medium af frekvensen af deres svingninger. bølgespredning observeres for bølger af enhver art. Tilstedeværelsen af bølgespredning fører til forvrængning af signalformen (for eksempel en lydimpuls), når den udbredes i et medium... Stor encyklopædisk ordbog

En lysstråle, der passerer gennem et trekantet prisme, afbøjes mod fladen modsat prismets brydningsvinkel. Men hvis det er en stråle af hvidt lys, vil den, efter at den har passeret gennem prismet, ikke kun blive afbøjet, men vil også nedbrydes til farvede stråler. Dette fænomen kaldes lysspredning. Det blev først undersøgt i en række bemærkelsesværdige eksperimenter.

Lyskilden i Newtons eksperimenter var et lille rundt hul placeret i lukkeren af et vindue oplyst af solens stråler. Når et prisme blev installeret foran hullet, i stedet for en rund plet, dukkede en farvet strimmel op på væggen, som Newton kaldte spektret. Et sådant spektrum består af syv hovedfarver: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet, som gradvist forvandles til hinanden. Hver af dem optager en forskellig størrelse plads i spektret. Den lilla stribe har den største længde, den røde stribe den korteste.

Det næste eksperiment bestod i at bruge en skærm med et lille hul til at adskille smalle stråler af en bestemt farve fra en bred stråle af farvede stråler opnået ved hjælp af et prisme og dirigere dem til et andet prisme.

Prismet, der afbøjer dem, ændrer ikke farven på disse stråler. Sådanne stråler kaldes simple eller monokromatiske (enfarvede).

Erfaringen viser, at røde stråler oplever mindre afbøjning end violette stråler, dvs. Stråler af forskellige farver brydes forskelligt af et prisme.

Ved at indsamle stråler af stråler, der dukkede op fra prismet, modtog Newton et hvidt billede af et hul på en hvid skærm i stedet for en farvet stribe.

Ud fra alle sine eksperimenter trak Newton følgende konklusioner:

hvidt lys er i sin natur et komplekst lys, der består af farvede stråler;
For lysstråler af forskellig farve er stoffets brydningsindeks også forskellige; som et resultat af dette, når en stråle af hvidt lys afbøjes af et prisme, nedbrydes den til et spektrum;
Kombinerer man spektrets farvede stråler, får man igen hvidt lys.

Lysspredning er således et fænomen, der skyldes stoffets afhængighed af bølgelængden (eller frekvensen).

Spredning af lys bemærkes ikke kun, når lys passerer gennem et prisme, men også i forskellige andre tilfælde af lysbrydning. Således er især sollysets brydning i vanddråber ledsaget af dets nedbrydning til flerfarvede stråler, hvilket forklarer dannelsen af en regnbue.

For at opnå et spektrum rettede Newton en ret bred cylindrisk stråle af sollys ind på et prisme gennem et rundt hul lavet i en lukker.

Spektret opnået på denne måde er en række flerfarvede billeder af et rundt hul, der delvist overlapper hinanden. For at opnå et renere spektrum, når han studerede et sådant fænomen som spredning af lys, foreslog Newton at bruge ikke et rundt hul, men en smal spalte parallelt med den brydende kant af prismet. Ved hjælp af en linse fås et tydeligt billede af spalten på skærmen, hvorefter der monteres et prisme bag linsen, som frembringer et spektrum.

De reneste og lyseste spektre opnås ved hjælp af specielle instrumenter - spektroskoper og spektrografer.

Lysabsorption er et fænomen, hvor energien af en lysbølge falder, når den passerer gennem stof. Dette sker på grund af omdannelsen af energien fra en lysbølge til energien fra sekundær stråling eller med andre ord et stof, der har en anden spektral sammensætning og andre udbredelsesretninger.

Optagelsen af lys kan forårsage opvarmning af et stof, ionisering eller excitation af molekyler eller atomer, fotokemiske reaktioner samt andre processer i stoffet.

DEFINITION

Lys spredning kald afhængigheden af et stofs brydningsindeks (n) af lysets frekvens () eller bølgelængde () i et vakuum (ofte er indekset 0 udeladt):

Nogle gange defineres dispersion som afhængigheden af lysbølgernes fasehastighed (v) af frekvensen.

Den velkendte konsekvens af spredning er nedbrydning af hvidt lys til et spektrum, når det passerer gennem et prisme. I. Newton var den første til at registrere sine observationer af lysspredning. Dispersion er en konsekvens af afhængigheden af polarisering af atomer af frekvens.

Grafisk afhængighed af brydningsindekset af frekvens (eller bølgelængde) - spredningskurve.

Spredning opstår som følge af vibrationer af elektroner og ioner.

Spredning af lys i et prisme

Hvis en monokromatisk lysstråle rammer et prisme, hvis brydningsindeks er lig med n, i en vinkel (fig. 1), så afviger strålen efter dobbelt brydning fra den oprindelige retning med en vinkel:

Hvis vinkler A, er små, er alle andre vinkler i formel (2) derfor små. I dette tilfælde kan brydningsloven ikke skrives gennem disse vinklers sinus, men direkte gennem værdierne af selve vinklerne i radianer:

Når vi ved det, har vi:

Som følge heraf er afbøjningsvinklen for stråler ved hjælp af et prisme direkte proportional med værdien af prismets brydningsvinkel:

og afhænger af størrelsen. Og vi ved, at brydningsindekset er en funktion af bølgelængden. Det viser sig, at strålerne har forskellige længder Efter at have passeret gennem prismet afbøjes bølgerne i forskellige vinkler. Det bliver klart, hvorfor en stråle af hvidt lys vil nedbrydes til et spektrum.

Spredning af et stof

Værdi (D) lig med:

ringede spredning af stof. Det viser ændringshastigheden af brydningsindekset afhængigt af bølgelængden.

Brydningsindekset for transparente stoffer stiger monotont med aftagende bølgelængde, hvilket betyder, at størrelsen af D stiger med aftagende bølgelængde. Denne spredning kaldes normal. Fænomenet normal spredning er grundlaget for driften af prismespektrografer, som kan bruges til at studere spektral sammensætning Sveta.

Eksempler på problemløsning

EKSEMPEL 1

Øvelse

Hvad er de vigtigste forskelle i diffraktions- og prismatiske spektre?

Løsning

Et diffraktionsgitter sorterer lys i bølgelængder. Fra de opnåede og målte vinkler til retningerne af de tilsvarende maksima kan bølgelængden beregnes. I modsætning til et diffraktionsgitter sorterer et prisme lys efter brydningsindeksværdier, derfor er det nødvendigt at have en afhængighed for at finde lysets bølgelængde.

Ud over ovenstående er farverne i spektret opnået som følge af diffraktion og det prismatiske spektrum placeret forskelligt. For et diffraktionsgitter blev det fundet, at afbøjningsvinklens sinus er proportional med bølgelængden. Det betyder, at diffraktionsgitteret afviser røde stråler mere end violette stråler. Prismet adskiller strålerne efter brydningsindekset, og for alle transparente stoffer aftager det monotont med stigende bølgelængde. Det viser sig, at røde stråler, som har et lavere brydningsindeks, vil blive afbøjet af prismet mindre end violette stråler (fig. 2).

EKSEMPEL 2

Øvelse

Hvad bliver afbøjningsvinklen () af strålen med et glasprisme, hvis den falder normalt på sin overflade? Prismestoffets brydningsindeks er n=1,5. Prismets brydningsvinkel er tredive grader ().

Løsning

Når du løser problemet, kan du bruge Fig. 1 i den teoretiske del af artiklen. Det skal bemærkes, at. Af fig. 1 følger, at

I henhold til brydningsloven skriver vi:

Siden får vi det. Fra formel (2.1) får vi, at:

Enhver jæger vil gerne vide, hvor fasanen sidder. Som vi husker, betyder denne sætning rækkefølgen af farver i spektret: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet. Hvem viste det hvid dette er helheden af alle farver, hvad har en regnbue, smukke solnedgange og solopgange, glans at gøre med dette ædelsten? Alle disse spørgsmål besvares af vores lektion, hvis emne er: "Spredning af lys."

Indtil anden halvdel af 1600-tallet var det ikke helt klart, hvilken farve det var. Nogle videnskabsmænd sagde, at dette er en egenskab ved selve kroppen, nogle sagde, at disse er forskellige kombinationer af lys og mørke, og derved forvirrede begreberne farve og belysning. Et sådant farvekaos herskede, indtil Isaac Newton udførte et eksperiment med at transmittere lys gennem et prisme (fig. 1).

Ris. 1. Strålernes vej i et prisme ()

Lad os huske, at en stråle, der passerer gennem et prisme, undergår brydning, når den går fra luft til glas og derefter en anden brydning - fra glas til luft. Strålens bane er beskrevet af brydningsloven, og graden af afvigelse er karakteriseret ved brydningsindekset. Formler, der beskriver disse fænomener:

Ris. 2. Newtons eksperiment ()

I et mørkt rum trænger en smal stråle af sollys ind gennem skodderne. En lysstråle, der passerede gennem et prisme, blev brudt i det, og en flerfarvet strimmel dukkede op på skærmen bag prismet, som Newton kaldte et spektrum (fra det latinske "spektrum" - "syn"). Hvid farve blev til alle farver på én gang (fig. 2). Hvilke konklusioner traf Newton?

1. Lys har en kompleks struktur (at tale moderne sprog- hvidt lys indeholder elektromagnetiske bølger forskellige frekvenser).

2. Lys af forskellige farver adskiller sig i graden af brydning (kendetegnet ved forskellige indikatorer brydning i et givet medium).

3. Lysets hastighed afhænger af mediet.

Newton skitserede disse konklusioner i sin berømte afhandling "Optics". Hvad er årsagen til denne nedbrydning af lys til et spektrum?

Som Newtons eksperiment viste, var rød den svageste brudte farve, og violet var den mest brudte. Husk på, at lysstrålernes brydningsgrad er karakteriseret ved brydningsindekset n. Rød farve adskiller sig fra violet i frekvensen; Da brydningsindekset stiger, når vi bevæger os fra den røde ende af spektret til den violette ende, kan vi konkludere, at brydningsindekset for glas stiger, når lysets frekvens stiger. Dette er essensen af fænomenet spredning.

Lad os huske, hvordan brydningsindekset er relateret til lysets hastighed:

n ~ ν; V ~ => ν =

n - brydningsindeks

C - lysets hastighed i vakuum

V - lysets hastighed i mediet

ν - lysets frekvens

Det betyder, at jo højere lysets frekvens er, jo lavere er lysets hastighed, der udbreder sig i glas højeste hastighed inde i glasprismet er rødt, og laveste hastighed- violet.

Forskellen i lysets hastighed for forskellige farver udføres kun i nærvær af et medium naturligt, i et vakuum, udbreder enhver lysstråle af enhver farve sig med samme hastighed m/s. Således fandt vi ud af, at årsagen til nedbrydningen af hvid farve til et spektrum er fænomenet spredning.

Spredning- afhængighed af lysets udbredelseshastighed i et medium af dets frekvens.

Fænomenet spredning, opdaget og studeret af Newton, afventede sin forklaring i mere end 200 år først i det 19. århundrede, foreslog den hollandske videnskabsmand Lawrence den klassiske teori om spredning.

Årsagen til dette fænomen er samspillet mellem eksterne elektromagnetisk stråling, det vil sige lys med mediet: Jo højere frekvensen af denne stråling er, jo stærkere er interaktionen, hvilket betyder, jo mere vil strålen afvige.

Spredningen, som vi talte om, kaldes normal, det vil sige, at frekvensindikatoren stiger, hvis frekvensen af elektromagnetisk stråling stiger.

I nogle sjældne medier er unormal spredning mulig, det vil sige, at mediets brydningsindeks stiger, når frekvensen falder.

Vi så, at hver farve svarer til en bestemt bølgelængde og frekvens. Bølge svarende til samme farve i forskellige miljøer har samme frekvens men forskellige bølgelængder. Oftest, når man taler om bølgelængden svarende til en bestemt farve, så mener man bølgelængden i vakuum eller luft. Lyset, der svarer til hver farve, er monokromatisk. "Mono" betyder en, "chromos" betyder farve.

Ris. 3. Arrangement af farver i spektret efter bølgelængder i luften ()

Den længste bølgelængde er rød (bølgelængde - fra 620 til 760 nm), den korteste bølgelængde er violet (fra 380 til 450 nm) og de tilsvarende frekvenser (fig. 3). Som du kan se, er der ingen hvid farve i tabellen, hvid farve er summen af alle farver, denne farve svarer ikke til nogen strengt defineret bølgelængde.

Hvad forklarer farverne på de kroppe, der omgiver os? De forklares ved kroppens evne til at reflektere, det vil sige at sprede stråling, der falder ind på den. For eksempel falder en hvid farve, som er summen af alle farver, på en eller anden krop, men denne krop afspejler bedst den røde farve, og absorberer andre farver, så vil den virke præcis rød for os. Den krop, der bedst reflekterer blåt, vises blå og så videre. Hvis kroppen afspejler alle farver, vil den ende med at fremstå hvid.

Det er spredningen af lyset, det vil sige brydningsindeksets afhængighed af bølgefrekvensen, der forklarer naturens smukke fænomen - regnbuen (fig. 4).

Ris. 4. Fænomenet regnbuen ()

Regnbuer opstår, når sollys brydes og reflekteres af vanddråber, regn eller tåge, der flyder i atmosfæren. Disse dråber afleder lys af forskellige farver på forskellige måder, som følge heraf nedbrydes hvid farve til et spektrum, det vil sige, at der sker spredning, en observatør, der står med ryggen til lyskilden, ser en flerfarvet glød, der udgår fra rummet; langs koncentriske buer.

Dispersion forklarer også det bemærkelsesværdige farvespil på ædelstens facetter.

1. Fænomenet spredning er nedbrydning af lys til et spektrum, på grund af brydningsindeksets afhængighed af frekvensen af elektromagnetisk stråling, det vil sige lysets frekvens. 2. Kropsfarve bestemmes af kroppens evne til at reflektere eller sprede en bestemt frekvens af elektromagnetisk stråling.

Referencer

Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fysik ( grundlæggende niveau) - M.: Mnemosyne, 2012.
Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fysik 10 klasse. - M.: Mnemosyne, 2014.
Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fysik - 9, Moskva, Uddannelse, 1990.

Lektier

Hvilke konklusioner trak Newton efter sit eksperiment med et prisme?
Definer spredning.
Hvad bestemmer kropsfarven?

Internetportal B -i-o-n.ru ().
Internetportal Sfiz.ru ().
Internetportal Femto.com.ua ().

Lys spredning

Hver af os har nogensinde set, hvordan stråler skinner på slebne glasprodukter eller for eksempel på diamanter. Dette kan observeres på grund af et fænomen kaldet lysspredning. Dette er en effekt, der afspejler afhængigheden af brydningsindekset for et objekt (stof, medium) af længden (frekvensen) af lysbølgen, der passerer gennem dette objekt. Konsekvensen af denne afhængighed er nedbrydningen af strålen til et farvespektrum, for eksempel når den passerer gennem et prisme.

Lysspredning er udtrykt ved følgende lighed:

hvor n er brydningsindekset, ƛ er frekvensen og ƒ er bølgelængden. Brydningsindekset stiger med stigende frekvens og faldende bølgelængde. Vi observerer ofte spredning i naturen.

Dens smukkeste manifestation er regnbuen, som er dannet på grund af spredning solens stråler når de passerer gennem talrige regndråber.

Opdagelses- og forskningshistorie.

I 1665-1667 rasede en pestepidemi i England, og den unge Isaac Newton besluttede at søge tilflugt fra den i sit hjemland Woolsthorpe. Før han rejste til landsbyen, købte han glasprismer for at "udføre eksperimenter med de berømte fænomener blomster."

Allerede i det 1. århundrede ny æra Det var kendt, at når man passerer gennem en gennemsigtig enkeltkrystal med form af et sekskantet prisme, nedbrydes sollys til en farvet stribe - et spektrum. Endnu tidligere, i det 4. århundrede f.Kr., fremsatte den antikke græske videnskabsmand Aristoteles sin teori om farver. Han mente, at det vigtigste er sollys (hvidt) lys, og alle andre farver opnås fra det ved at tilføje til det forskellige mængder mørkt lys. Denne idé om lys dominerede videnskaben indtil det 17. århundrede, på trods af at der blev udført adskillige eksperimenter med nedbrydning af sollys ved hjælp af glasprismer.

Mens han udforskede blomsternes natur, fandt Newton på og udførte en lang række forskellige optiske eksperimenter. Nogle af dem, uden væsentlige ændringer i metodikken, bruges stadig i fysiklaboratorier.

Det første eksperiment med spredning var traditionelt. Efter at have lavet et lille hul i lukkeren til vinduet i et mørklagt rum, placerede Newton et glasprisme i banen for strålen af stråler, der passerede gennem dette hul. På den modsatte væg modtog han et billede i form af en stribe af vekslende farver. Newton opdelte spektret af sollys opnået på denne måde i syv regnbuens farver - rød, orange, gul, grøn, blå, indigo, violet.

Etableringen af præcis syv primærfarver i spektret er til en vis grad vilkårlig: Newton søgte at tegne en analogi mellem spektret af sollys og musikalsk lyd. Hvis vi betragter spektret uden en sådan fordom, så bryder spektrumbåndet, der opstår på grund af spredning, op i tre hoveddele - rød, gul-grøn og blå-violet. De resterende farver optager relativt smalle områder mellem disse grundlæggende. Generelt er det menneskelige øje i stand til at skelne op til 160 forskellige farvenuancer i sollysspektret.

I efterfølgende spredningsforsøg lykkedes det Newton at kombinere farvede stråler til hvidt lys.

Som et resultat af sin forskning kom Newton, i modsætning til Aristoteles, til den konklusion, at når "hvid og sort blandes, opstår der ingen farve...". Alle farverne i spektret er indeholdt i sollys, og et glasprisme adskiller dem kun, da forskellige farver brydes forskelligt af glas. Violette stråler brydes stærkest, røde stråler brydes svagest.

Efterfølgende fastslog videnskabsmænd det faktum, at når man betragter lys som en bølge, skal hver farve være forbundet med sin egen bølgelængde. Det er meget vigtigt, at disse bølgelængder ændres på en kontinuerlig måde, svarende til de forskellige nuancer af hver farve.

Ændringen i et mediums brydningsindeks afhængigt af længden af bølgen, der udbreder sig i det, kaldes dispersion (fra det latinske verbum "at sprede"). Brydningsindekset for almindeligt glas er tæt på 1,5 for alle bølgelængder af synligt lys.

Newtons og andre forskeres eksperimenter viste, at når lysets bølgelængde øges, falder brydningsindekset for de undersøgte stoffer monotont. Men i 1860, mens han målte brydningsindekset for joddamp, opdagede den franske fysiker Leroux, at røde stråler brydes stærkere af dette stof end blå. Han kaldte dette fænomen unormal spredning af lys. Efterfølgende blev der opdaget unormal spredning i mange andre stoffer.

I moderne fysik er både normal og unormal spredning af lys forklaret på samme måde. Forskellen mellem normal og unormal spredning er som følger. Normal spredning sker med lysstråler, hvis bølgelængde er langt fra det område, hvor bølgerne absorberes af stoffet. Unormal dispersion observeres kun i absorptionsområdet.

Hvis man ser nærmere på spredningen af lys, kan man opdage dens sammenhæng med elektromagnetisk strålings gennemtrængende evne. Jo kortere bølgelængden af elektromagnetisk stråling er, jo større er chancen for, at stråling trænger gennem stof i rummet mellem atomer. Derfor har røntgen- og gammastråling en meget høj gennemtrængningsevne.

Spredning af lys i naturen og kunsten

På grund af spredning kan forskellige farver af lys observeres.

Regnbuen, hvis farver skyldes spredning, er et af kulturens og kunstens nøglebilleder.

Takket være lysspredning er det muligt at observere det farvede "lysspil" på facetterne af en diamant og andre gennemsigtige facetterede genstande eller materialer.

I en eller anden grad findes regnbueeffekter ret ofte, når lys passerer gennem næsten enhver gennemsigtig genstand. I kunsten kan de specifikt intensiveres og understreges.

Nedbrydning af lys til et spektrum (på grund af spredning), når det brydes i et prisme, er et ret almindeligt emne i billedkunsten. For eksempel viser coveret på albummet Dark Side Of The Moon af Pink Floyd lysets brydning i et prisme med nedbrydning til et spektrum.

Opdagelsen af spredning var meget betydningsfuld i videnskabens historie. På videnskabsmandens gravsten er der en inskription med følgende ord: " Her ligger Sir Isaac Newton, adelsmanden, der... var den første til at forklare, med matematikkens fakkel, planeternes bevægelser, kometernes stier og havenes tidevand.

Han undersøgte forskellen i lysstråler og de forskellige egenskaber af farver, der opstår i denne proces, som ingen tidligere havde haft mistanke om. … Lad dødelige glæde sig over, at en sådan udsmykning af den menneskelige race eksisterede."