Цвет предметов
Вопрос о причине различной окраски тел занимал ум человека уже давно. Большое значение в понимании этого вопроса имели работы Ньютона (начавшиеся около 1666 г.) по разложению белого света в спектр (см. рис.).
Свет от фонаря освещает узкое прямоугольное отверстие S (щель). При помощи линзы L изображение щели получается на экране MN в виде узкого белого прямоугольника S'. Поместив на пути лучей призму Р, обнаружим, что изображение щели сместится и превратится в окрашенную полоску, переходы цветов в которой от красного к фиолетовому подобны наблюдаемым в радуге. Это радужное изображение Ньютон назвал спектром.
Рис. Наблюдение дисперсии света
В таблице приведены в качестве примера значения показателя преломления в зависимости от длины волны для двух сортов стекла и воды.
| Длина волны, нм (цвет) | Показатель преломления | ||
| Стекло, тяжёлый флинт | Стекло, лёгкий крон | Вода | |
| 656,3 (красный) | 1,6444 | 1,5145 | 1,3311 |
| 589,3 (жёлтый) | 1,6499 | 1,5170 | 1,3330 |
| 486,1 (голубой) | 1,6657 | 1,5230 | 1,3371 |
| 404,7 (фиолетовый) | 1,6852 | 1,5318 | 1,3428 |
Цвет окружающих нас предметов может быть различным благодаря тому, что световые волны разной длины в луче белого цвета рассеиваются, поглощаются и пропускаются предметами по-разному. Доля светового потока, участвующая в каждом из этих процессов, определяется с помощью соответствующих коэффициентов: отражения ρ, пропускания и поглощения α.
Если, например, у какого-либо тела для красного света коэффициент пропускания велик, коэффициент отражения мал, а для зелёного — наоборот, то это тело будет казаться красным в проходящем свете и зелёным в отражённом. Такими свойствами обладает, например, хлорофилл — вещество, содержащееся в листьях растений и обусловливающее их цвет. Раствор (вытяжка) хлорофилла в спирту оказывается на просвет красным, а на отражение — зелёным.
Для очень белого непрозрачного тела коэффициент отражения близок к единице для всех длин волн, а коэффициенты поглощения и пропускания очень малы. Прозрачное стекло имеет малые коэффициенты отражения и поглощения, а коэффициент пропускания близкий к единице для всех длин волн.
Различие в значениях коэффициентов и ρ и их зависимость от цвета (длины волны) падающего света обусловливают чрезвычайное разнообразие в цветах и оттенках различных тел.
Из двух сортов стекла — тяжёлый флинт и лёгкий крон — сделали одинаковые по размерам призмы, которые использовали в опыте по дисперсии света (см. рис. в тексте). Как будут различаться спектры, полученные от двух разных призм? Ответ поясните.
Спектр, полученный при помощи призмы из тяжёлого флинта, будет более широким. Согласно таблице в тексте показатели преломления для различных длин волн у тяжёлого флинта различаются в большей степени, чем у лёгкого крона. Это означает, что и синусы углов и сами углы будут различаться в большей степени, а спектр будет более растянутым.

