Wenn man Licht durch ein Prisma schickt wird das blaue Licht stärker gebeugt als das Rote. Warum ist das so?
Wenn man Licht durch ein Prisma schickt wird das blaue Licht
stärker gebeugt als das Rote. Warum ist das so?
Puh, das ist ein quantenmechanischer Effekt, der sich aus der Quantenelektrodynamik ergibt.
Vereinfacht:
Im Prinzip sucht sich Licht immer den schnellsten Weg von A nach B. Angenommen A liegt über Wasser und B liegt unter Wasser, dann muss das Licht eine Teilstrecke in der Luft und eine Teilstrecke im Wasser zurücklegen. Da Licht aber unter Wasser sich deutlich langsamer ausbreitet als in der Luft, ist der direkte Weg nicht der schnellste, da der Wasseranteil bei diesem Weg zu hoch ist und der Weg daher nicht optimal. Der Brechungswinkel ist damit der Winkel den der Weg des Lichtes beschreibt, bei dem es die kürzeste Zeit von A nach B braucht.
Abhängig von der Wellenlänge ist dies eben deshalb, da die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in Material abhängig von der Wellenlänge ist.
Eine anschauliche Zeichnung hierzu mit Erklärungen findest du hier in diesen PDFs:
http://www.stud.uni-hannover.de/user/56324/pdf/qed.pdf (Seite 12)
http://www.sciencemotion.de/en/files/Chap1b.pdf (Seite 5)
Eine gute populärwissenschaftliche Einführung in das Thema bietet das Buch „QED. Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie“ von Richard Feynman, der für seine Arbeiten zur Quantenelektrodynamik 1965 den Nobelpreis dafür erhielt.
ISBN: 3492215629 Buch anschauen
Ein Video einer Vorlesung von Feynman zu genau diesem Thema findest du hier (natürlich auf englisch):
Richard Feynman Video - The Douglas Robb Memorial Lectures - Part 2
Fits of Reflection and Transmission - Quantum Behaviour
http://www.vega.org.uk/video/programme/46
Hallo
Um es vielleicht einfacher zu beschreiben. DAs Licht besteht aus vielen unterschiedlichen Wellenlängen, wo jede Welle auch eine andere Farbe besitzt. Das Prisma stellt ein Medium da, dass im gegenteil zur Luft ein dichteres Medium darstellt. Und da man sagt. Von dünn zu dicht zum Lot sich bricht, wird halt der Lichtstrahl dadruch gebrochen. un wie Gott es woltle, wird dadruch das blaue Licht mehr gebrochen als das rote.
Wenn man Licht durch ein Prisma schickt wird das blaue Licht
stärker gebeugt als das Rote. Warum ist das so?
Anders ausgedrückt: Geschwind. = Schrittlänge x Anzahl Schritte/ sec;
Also: c = lamda mal f ; allerdings: blau hat höhere frequenz (Anzahl Schritte/ sec) und kürzere wellenlänge (schrittlänge); proportional! d.h: 1/2 so grosse Schrittlänge mal doppelte Anzahl Schritte / sec wäre ja c = constant! Dennoch scheint blau schneller zu sein!
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Moin,
Anders ausgedrückt: Geschwind. = Schrittlänge x Anzahl
Schritte/ sec;
Also: c = lamda mal f ; allerdings: blau hat höhere frequenz
(Anzahl Schritte/ sec) und kürzere wellenlänge (schrittlänge);
proportional! d.h: 1/2 so grosse Schrittlänge mal doppelte
Anzahl Schritte / sec wäre ja c = constant! Dennoch scheint
blau schneller zu sein!
ich weiß nicht, ob Du jetzt was verwechselst - im Vakuum ist die Lichtgeschwindigkeit für alle Farben gleich, also c = l mal f ist konstant. Blaues Licht hat eine kleinere Wellenlänge als rotes und eine höhere Frequenz. Im Medium (z.B. Glas) sinkt die Lichtgeschwindigkeit auf c/n, dabei ist n die Brechzahl. Die Wellenlänge sinkt um genau diesen Faktor, aber die Frequenz bleibt gleich.
n kann wellenlängenabhängig sein, das nennt man Dispersion. Bei gewöhnlichem Glas ist das so, und daher ist blaues Licht in Glas langsamer als rotes, deswegen „versucht“ es ja auch seinen Weg noch mehr abzukürzen.
Olaf
Wenn man Licht durch ein Prisma schickt wird das blaue Licht
stärker gebeugt als das Rote. Warum ist das so?
Weil das blaue Licht sich im Glas langsamer ausbreitet als das rote.
Man spricht hier auch von „Brechung“ und nicht von „Beugung“.