Другая сторона радуги

Радуга − спектр излучения Солнца, который мы можем наблюдать благодаря его преломлению в капельках воды. Спектры излучения других источников света могут отличаться от солнечного.  

Спектры делятся на эмиссионные (спектры излучения)  и  адсорбционные  (спектры поглощения). В первом случае, вещество само излучает свет из-за высокой температуры, мощного электрического разряда или по другим причинам. Во втором − свет источника проходит сквозь исследуемое вещество, и часть лучей поглощается. В спектре эти лучи будут выглядеть чёрными полосами. Ведь чёрный − это отсутствие света. 

Спектр вещества зависит от того, в каком агрегатном состоянии оно находится. Атомарные газы небольшой плотности излучают и поглощают свет, имеющий строго определённый для этого вещества набор длин волн. Спектр выглядит набором тонких линий разной яркости и разного цвета, между которыми темнота. Такой спектр называют линейчатым. Если газ очень плотный, многоатомный, то линии превращаются в полосы. Такой спектр называют полосатым. Твёрдые тела и жидкости излучают сплошной спектр. Цвета плавно переходят друг в друга от красного до фиолетового в порядке, который известен всем с детства. «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Это означает: «Красный-Оранжевый-Жёлтый-Зелёный-Голубой-Синий-Фиолетовый». К красной границе видимого света примыкает инфракрасное тепловое излучение, а за фиолетовым идёт ультрафиолетовое излучение. Наши глаза не способны их обнаружить. Исаак Ньютон впервые доказал, что белого света в природе не существует, он состоит из света всех цветов. Ньютон впервые предложил использовать слово «спектр», что означает «призрак», и назвал его основные цвета.

Для  того, чтобы  исследовать состав света, нужно разложить свет на  спектр с помощью явлений дисперсии, интерференции  или дифракции. 

Дисперсия света – это разложение волны на цветовой спектр, обусловленное зависимостью показателя преломления вещества длины волны света. Свет разного цвета, имеющий разные длины волн, отклоняется по-разному. Сильнее всего преломляется фиолетовый, слабее всего − красный. Дисперсия помогает разделить свет разного цвета, и вместо белого мы видим радугу.

Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий.  Сильнее всего отклоняется красный свет, слабее всего − фиолетовый.

Интерференция света − перераспределение интенсивности света в результате наложения нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной. Свет разного цвета образует максимумы интенсивности − яркие пятна в разных местах. Интерференция позволяет увидеть сразу множество радуг.

Благодаря спектрам мы можем определить химический состав светящегося вещества,  изучить свойства источника света.