Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.16: Дисперсія

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    36974

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Базовий

    Файл: Дисперсія.png

    Рисунок\(\PageIndex{1}\): Розсіювання білого світла в призмі

    Дисперсія - це розщеплення білого світла на окремі довжини хвиль, що ми бачимо як кольори. Дисперсія відбувається з прозорими поверхнями, які не паралельні один одному, наприклад, грані дорогоцінних каменів. Вимірювання дисперсії проводиться (в геммології) шляхом обчислення різниці показників заломлення для хвиль червоного світла і фіолетових світлових хвиль.

    Джерело червоного світла подорожує на довжині хвилі 686,7 нм (названа B-лінією Фраунгофера) і на 430.8 нм для фіолетового світла (G-лінія Фраунгофера). Інтервал між червоним і фіолетовим дає значення дисперсії дорогоцінного каменю.

    Всі окремі довжини хвиль мають свої цифри показника заломлення. Червоне світло має нижчий показник заломлення, ніж фіолетове світло, таким чином фіолетова частина білого світла буде більше згинатися. Ці значення різні для всіх дорогоцінних каменів, залежно від оптичної щільності каменю (наскільки швидко світло може подорожувати всередині дорогоцінного каменю). Всі прозорі дорогоцінні камені показуватимуть дисперсію, але кольори дисперсії можуть бути замасковані кольором тіла дорогоцінного каменю. У Diamonds кольорова дисперсія білого світла викликає ефектний «вогонь» у добре вирізаних блискучих огранках, які мають хороший білий колір. Цей «вогонь» являє собою взаємодію між кольоровою дисперсією і повним внутрішнім відображенням.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): «Вогонь» у Diamond як результат дисперсії та повного внутрішнього відбиття

    Показник заломлення Діаманта (вимірюється з n D - або D-лінією Фраунгофера) дає показник заломлення 2,417. Значення для червоного світла (n B) у діаманті вимірюється на рівні 2.407, а для фіолетового світла (n G) - 2.451. Інтервал між рядками B і G дорівнює 2,407 - 2,451 = 0,044. Таким чином, значення дисперсії Diamond дорівнює 0,044.

    Цей приклад показує, що зменшуються (коротші) довжини хвиль мають зростаючі показники заломлення. Це відомо під терміном Нормальна дисперсія показників заломлення.

    Розширений

    Вимірювання дисперсії зазвичай проводиться за допомогою настільного спектрометра. За допомогою методу мінімального відхилення за допомогою цього апарату можна отримати дуже точні показники заломлення (більш точні, ніж при використанні рефрактометра). Цей тип інструменту можна отримати приблизно за 1500.00 доларів США, і для роботи потрібен певний навик.

    Простішим способом вимірювання дисперсії було б використання вузькосмугових інтерференційних фільтрів на рефрактометрі. Однак більшість рефрактометрів калібруються для вимірювання на лінії D натрію, а лінії B і G можуть бути важко побачити для більшості людей.

    Вчені зазвичай вимірюють дисперсію між лініями C і F, даючи значно різні значення. Значення цих ліній лежать ближче до того, що наші очі можуть розрізнити, тому вимірювання на лініях C і F можуть бути цінними після інтерполяції для отримання значень ліній B і G.

    Експерименти з вузькосмуговими інтерференційними фільтрами з довжинами хвиль 656 нм (n C) і 486nm (n F) можуть дати хороші результати. Однак потрібно буде створити графік з калібрувальними пластинами для конкретного рефрактометра, щоб виправити помилки.

    Дисперсія деяких поширених мінералів самоцвітів

    Джем Мінерал Дисперсія
    Анатаз 0.213
    Сайт ангела 0,044
    Аквамарин 0,014
    Бенітоіт 0.046
    Берил 0,014
    Бериллоніт 0,010
    Борацит 0,024
    Бразильська гілка 0,014
    Брукіт 0.131
    Касситерит 0.071
    Піднебесник 0,014
    Церусит 0.055
    Хризоберил 0,015
    Корунд 0,018
    Данбуріт 0,017
    Датоліт 0,016
    Діамант 0,044
    Діоптаза 0,036
    Епідот 0,019
    Евклаз 0,016
    Польовий шпат, Ортоклаз 0,012
    Флюорит 0,007
    Гранат, Андрадит 0,057
    Гранат, Альмандит 0,027
    Гранат, Гроссуларит 0,027
    Гранат, Піроп 0,022
    Гранат, Родолит 0.026
    Гранат, Спессарит 0,027
    Гошеніте 0,014
    Хакманіт 0,018
    Гамбергіт 0,015
    Гердерит 0,017
    Ідолокраз 0,019
    Іоліт 0,017
    Корнерупін 0,018
    Кіаніт 0,020
    Муассаніт 0,104
    Перидот 0,020
    Фенакіт 0,005
    Поллюцит 0,012
    Пуеліт 0,058
    Кварц 0,013
    Родизит 0,018
    Рутил 0,280
    Скаполіт 0,017
    Шееліт 0,038
    Сілліманіт 0,015
    Смітсоніт 0,037
    Сфалерит 0.156
    Сфен 0,051
    Шпінель 0,020
    Сподумен 0,017
    Стауроліт 0,023
    Танталіт 0.146
    Топаз 0,014
    Турмалін 0,017
    Ванадиніт 0,202
    Вульфеніт 0,203
    Цинцит 0.127
    Циркон 0,039

    Супутні теми