1. Дисперсия света
Уже в И в. н. е. было известно, что при прохождении через прозрачный монокристалл форме шестиугольной призмы солнечный свет разлагается в разноцветную полоску — спектр. Еще раньше, в IV ст. к н. е., древнегреческий ученый Аристотель выдвинул свою теорию цветов. Он считал, что основным является солнечный (белый) свет, а все остальные цвета получают из него путем добавления различного количества темного света. Такое представление о свете господствовало в науке вплоть до XVII ст., несмотря на то, что были проведены многочисленные опыты по разложению солнечного света с помощью стеклянных призм.
Радуга как пример дисперсии белого света
Исследуя природу цветов, Ньютон придумал и выполнил целый комплекс различных оптических экспериментов. Сделав небольшое отверстие в ставни окна затемненной комнаты, Ньютон поставил на пути пучка лучей, проходивших через это отверстие, стеклянную призму. На противоположной стене он получил изображение в виде полоски цветов, которые чередуются. Полученный таким образом спектр солнечного света Ньютон разделил на семь цветов радуги — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. В следующих опытах по дисперсии Ньютонові удалось соединить цветные лучи в белый свет. В результате своих исследований Ньютон, в отличие от Аристотеля, пришел к выводу, что в случае смешивания «белизны и черноты никаких цветов не возникает...». Все цвета спектра содержатся непосредственно в солнечном свете, а стеклянная призма лишь разделяет их, потому что стекло по-разному преломляет различные цвета. Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, слабее всего — красные.
Дисперсия света — это зависимость скорости света в веществе от частоты света, проходящего через нее.
Различным скоростям распространения волн соответствуют разные абсолютные показатели преломления среды (n = с/ 
).
Дисперсия света — это зависимость показателя преломления от частоты световой волны.
Из опытов Ньютона следует, что абсолютный показатель преломления возрастает с увеличением частоты света. Учитывая, что длина волны обратно пропорциональна частоте (λ = с/v), можно утверждать, что абсолютный показатель преломления уменьшается в соответствии с увеличением длины световой волны. Кроме того, отсюда следует, что в случае заданной частоты длина волны больше в той среде, где скорость волны больше.
Опыты показали, что цвета определяют именно с помощью частоты световой волны, поэтому, например, длина волны красного света в воде меньше, чем в вакууме (или воздухе). Так что вывод Юнга надо уточнить следующим образом:
каждый цвет характеризуется своей частотой волны.
Со временем ученые установили тот факт, что, рассматривая свет как волну, каждый цвет следует соотносить с определенной длиной волны. Очень важно, что эти длины волн меняются непрерывно, отвечая разным оттенкам каждого цвета.
2. Окраска предметов
Окраска — свойство предметов отражать, переизлучать и рассеивать свет, определяющее их визуальное восприятие — цвета, которые человек воспринимает при определенных условиях.
Термин “окраска” не является полным синонимом слова “цвет” и обычно его используют в отношении объектов, не имеющих постоянного или определенного цвета. Окраска того же объекта может быть очень переменчивым, а цвет — значительно более постоянная характеристика, которую можно охарактеризовать спектром излучения. Окраска предметов может возникать по двум причинам:
1) исключение любого цвета из состава белого света вследствие поглощения веществом световых волн с определенной длиной волны. В результате отраженный от вещества свет приобретает окраску. Например, зеленый цвет листьев растений обусловлен тем, что хлорофилл, который входит в их состав, поглощает в основном красные лучи. Все остальные цвета спектра листьев отражает, но белый свет после исключения из его состава красных цветов воспринимается глазом как зеленый;
2) разделение цветов в пучке белого света из-за того, что волны с разной длиной волны преломляются или рассеиваются веществом по-разному, а также в результате интерференции или дифракции. Например, вследствие того, что волны разной длины преломляются по - разному, пучок белого света после преломления в призме разлагается в цветной спектр; при интерференции лучей, отраженных двумя поверхностями тонкой пленки, возникает радужное окраска (мыльные пузыри, крылья насекомых); поскольку волны разной длины по-разному рассеиваются на скоплениях молекул в воздухе, возникает голубой цвет неба.
3. Применение явления дисперсии
Открытие явления дисперсии позволило объяснить образование радуги и других подобных метеорологических явлений. Преломление света в водяных капельках или ледяных кристалликах, плавающих в атмосфере, сопровождается благодаря дисперсии в воде или льде разложением солнечного света. Вычисляя направление преломления лучей в случае сферических водяных капель, мы получаем картину распределения цветных дуг, точно соответствующую наблюдаемым в радуге. Аналогично, рассмотрение преломления света в кристалликах льда позволяет объяснить явления кругов вокруг Солнца и Луны морозной поры года, образование так называемых ложных солнц и т. др.
Зная, что белый свет имеет сложную структуру, можно объяснить удивительное многообразие красок в природе. Покрывая бумагу слоем, например, красной краски, мы не создаем при этом света новых цвета, но задерживаем на листе некоторую часть имеющегося. Отражаться теперь будут только красные лучи, остальные же поглотит слой краски. Трава и листья деревьев кажутся нам зелеными потому, что из всех солнечных лучей, которые падают на них, они отражают лишь зеленые, поглощая остальные. Если посмотреть на траву через красное стекло, пропускающее лишь красные лучи, то она будет казаться почти черной.
4. Поляризация света
В начале XIX века, когда Т. Юнг и А. Френель развивали волновую теорию света, природа световых волн была неизвестна. На первом этапе предполагалось, что свет представляет собой продольные волны, которые распространяются в определенном гипотетическом среде — эфире. При изучении явлений интерференции и дифракции вопрос о том, какими являются световые волны продольными или поперечными, было второстепенным по сути. В то время казалось невероятным, что свет — это поперечные волны, потому что по аналогии с механическими волнами пришлось бы предполагать, что эфир — это твердое тело (поперечные механические волны не могут распространяться в газообразной или жидкой среде). Однако постепенно накапливались экспериментальные факты, свидетельствующие в пользу поперечности световых волн.
Действительно, свет является частным случаем электромагнитных волн, а в этих волнах колебания напряженности 
электромагнитного поля все время происходят в одной плоскости (назовем ее плоскостью поляризации), а колебания магнитной индукции 
— в перпендикулярной плоскости.
Поляризационный фильтр для фотоаппарата
Почти во всех обычных источниках света происходит несогласованное излучения света огромным количеством атомов. Поэтому результирующая световая волна содержит много «маленьких» световых волн с разными плоскостями поляризации. Такой свет называют природно-поляризованным или неполяризованным.
В общем случае поляризация света характеризует неравноправие различных направлений в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения волны.
В современных экспериментах для получения линейно поляризованного света применяют так называемые поляроиды — тонкие прозрачные полимерные пленки. Частичная поляризация происходит вследствие преломления и отражения.
Применение поляризации света:
· поляризаторы в фотографии (если вращать поляризатор, вращается плоскость поляризации, тем самым усиливая или ослабляя эффект подавления отражения);
· поляроиды на автотранспорте (для защиты водителей от ослепления светом фар встречных автомобилей);
· действие сахаромерів (позволяют измерять концентрацию сахара в веществе);
· поляризованное стекло в жидкокристаллических индикаторах и экранах (просмотр стереоскопических изображений и фильмов).
Домашнее задание:
1. Прочитать конспект
2. Ответить на вопросы:
1. Как можно наблюдать явление дисперсии света?
2. Почему Ньютон сделал из своего опыта вывод, что белый свет является составным?
3. Чем объясняется разложение белого света на цветовые пучки?
4. Наблюдается ли дисперсия света при прохождении через вакуум?
5.Почему во время прохождения через треугольную стеклянную призму широкого пучка белого света радужное окраска появляется только у краев пучка?