Изучение дисперсии света с помощю прибора ИРФ-454, страница 2

В случае, если среда 1 – вакуум, показатель преломления среды 2 называют абсолютным.

Явление преломления получает логичное и последовательное объяснение с позиций электромагнитной волновой теории света.

 При переходе светового луча из одной среды в другую меняются скорость распространения и длина волны светового излучения, а частота колебаний поля волны, определяющая цветность светового луча, не изменяется.

Волновые представления приводят к выводу, что относительный показатель преломления среды 2 относительно среды 1 может быть выражен следующим образом:

                                                     ,                                                  (2)

где - скорость распространения света в среде 1;

      - скорость распространения света в среде 2.

      Абсолютный показатель среды:

                                                              ,                                                       (3)

где - скорость света в вакууме;

       - скорость света в среде.

       Если известны абсолютные показатели преломления сред, то легко показать, что относительный показатель преломления среды 2 относительно среды 1 равен:

                                                            .                                                      (4)

Среда, у которой показатель преломления больший, называется средой более плотной, чем сравниваемые с нею.

          Согласно волновой электромагнитной теории света скорость распространения света зависит от характеристик среды – диэлектрической проницаемости и магнитной проницаемости. Соответствующие выкладки приводят к следующему результату:

                                                       ,                                                   (5)

где - электрическая и магнитная постоянные;

        - диэлектрическая и магнитная проницаемости соответственно.

       Скорость света в вакууме

                                                         .                                                   (6)                     

Таким образом, а общем случае

                                                           .                                                     (7)

на основании формул 3, 6, 7 имеем:

                                                                                                                  (8)

Так как для прозрачных диэлектриков , то , где под  понимается динамическая диэлектрическая проницаемость (т.е. проницаемость в переменном электрическом поле).

          Опытные данные обнаруживают зависимость показателя преломления от длины волны излучения. Этот физический эффект называют дисперсией света.

          Дисперсия света может быть объяснена на основании представлений электромагнитной теории света.

          Под воздействием электрического поля световой волны  электроны, входящие в состав частиц вещества придут в состояние вынужденных колебаний относительно своих ядер: