სინათლის ხილული სპექტრი და სხივის თვისებები

Visible Spectrum

სურათზე ნაჩვენებია პრიზმაში გამავალი თეთრი სხივის სპექტრულად გაშლის პროცესი.

        სინათლე წარმოადგენს ელექტრომაგნიტურ ტალღას, რომელსაც როგორც ყველა ელექტრომაგნიტურ ტალღას გააჩნია რამოდენიმე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. ერთერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი არის ტალღის სიგრძე, რომელიც განსაზღვრავს სხივის სპექტრულ ფერს. ელექტრომაგნიტური ტალღები ბუნებაში და თანამედროვე სამყაროში მრავლად გვხვდები. სხვადასხვა ტალთის სიგრძის(სიხშირის) ტალღებს იყენებენ როგორც საყოფაცხოვრებო(რადიო, მობილური ტელეფონი) დანიშნულების, ასევე სამედიცინო(რენდგენის სხივები) და სამხედრო(რადარები) მოწყობილობებში. ადამიანის თვალისთვის ხილული სინათლის ელექტრომაგნიტური ტალღების ტალღის სიგრძე იწყება დაახლოებით 400 ნანომეტრიდან და მთავრდება 700 ნანომეტრზე. ამ დიაპაზონს ქვემოთ ექცევა ულტრაიისფერი ტალღები და დიაპაზონს ზემოთ ექცევა ინფრაწითელი, რომელსაც ადამიანის თვალი ვერ აღიქვამს(იხილეთ ქვემოთ მოცემული სურათი). სინათლის თეთრი სხივი შედგება სხვადასხვა სიხშირის ტალღების ერთობლიობისგან.

        კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი არის ამპლიტუდა, რაც განაპირობებს ინტენსივობას. ეს ორი მახასიათებელი ფერი და ინტენსივობა ჩვენი თვალისთვის ყველაზე მეტად შესამჩნევია, თუმცა არსებობს მახასიათებლები, რომელთა გავლენასაც არც თუ ისე ხშირად მაგრამ მაინც ვამჩნევთ.
        ელექტრომაგნიტური ტალღა არის ელექტრული და მაგნიტური ტალღის ერთობლიობა რომელთაც აქვთ ტოლი ტალღის სიგრძე და  ირხევიან სხვადასხვა სიბრტყეში(იხილეთ სურათი).

სურათზე ნაჩვენებია ელექტრული და მაგნიტური ტალღები, რომლებიც ირხევიან ურთიერთმართობულ სიბრტყეში

        სინათლის ელექტრული და მაგნიტური ტალღები შეიძლება ირხეოდნენ ერთ სიბრტყეში. სინათლის ასეთ სხივს ქვია წრფივად პოლარიზებული. სინათლის სხივი შეიძლება არ იყოს პოლარიზებული და შეიძინოს ეს თვისება. მაგალითად სხივი ზედაპირე არეკვლისას არეკვლის სიბრტყეში პოლარიზდება ღაღაც დონეზე. ასევე არსებობს სხვადასხვა ტიპის პოლარიზატორები რომელში გავლის დროსაც ხდება არაპოლარიზებული სხივის პოლარიზება.
        როდესაც სხივი გადადის ერთი ოპტიკური სიმკვრივის მქონე გარემოდან მეორეში ის გადატყდება. სინათლის სხივის გადატეხვა ნიშნავს მისი ელექტრომაგნიტური ტალღის მიმართულების ცვლილებას. როგორც ცნობილია დაგატეხვის კუთხე დამოკიდებულია ტალღის სიგრძეზე(სპექტრულ ფერზე). მოკლე ტალღის სიგრძის მქონე სხივები უფრო მეტად გადატყდება, ხოლო გრძელი ტალღის სიგრძის მქონე უფრო ნაკლებად. სწორედ ეს განაპირობებს სინათლის კიდევ ერთი მნიშვნელოვან და ხშირად თვალშისაცემი თვისებას სხივისა. ეს არის სპექტრულად დაშლის თვისება. როგორც ზემოთ ვთქვით თეთრი სხივი შედგება სხვადასხვა  სიხშირის ტალღებისგან, როდესაც თეთრი სხივი გადადის ერთი ოპტიკური სიმკვრივის გარემოდან მეორეში, მისი სხვადასხხვა ტალთის სიგრძის მქონე ტალთები გადატყდებიან სხვადასხვა კუთხით(იხილეთ პირველი სურათი). ამ პროცესს სხივის სპექტრული დაშლა ეწოდება.