Dispersion
Physik
Basiswissen
Das unterschiedliche Verhalten von Licht unterschiedlicher Wellenlängen nennt man in der Physik Dispersion: das Farbenspiel auf einem Ölfleck, Abendrot, durch ein Prisma aufgefächertes Licht: wenn Wellenlägen sich physikalisch unterschiedlich verhalten spricht man von Dispersion. Das wird hier kurz vorgestellt.
Was ist Dispersion?
- Es gibt Licht in verschiedenen Farben.
- In Nähe von Materie verhalten sich verschiedene Farben unterschiedlich.
- Ein Glasprisma zum Beispiel lenkt blaue und rote Lichtstrahlen unterschiedlich ab.
- Blaues und rotes Licht sind beispielsweise in Wasser unterschiedlich schnell.
- Diese Effekte fasst man zusammen unter dem Wort Dispersion.
Was ist die Bedeutung eines Prismas?
Ein optisches Prisma, z. B. aus Glas, kann sowohl den Effekt der Brechung (Richtungsänderung von Licht) als auch der Dispersion erzeugen. Man verwendet zu Lehrzwecken oft ein Prisma, da die Effekte hier leicht nachstellbar und gut zu berechnen sind, etwa über das Snellisussche Gesetz. Bei der Dispersion am Prisma wird ein meist weißer Lichtstrahl in seine Spektralfarben aufgespaltet. Das historische Vorbild beschrieb Newton bereits im 17ten Jahrhundert Newton über Lichtbrechung ↗
Gibt es das nur für Licht?
- Nein, Dispersion gibt es für alles, was wellenartig ist.
- Dispersion gibt es also für Wasserwellen, Schall und elektromagnetische Strahlen[5].
Eine Faustregel für Rot und Blau
- Blaues Licht wird viel stärker gebrochen als rotes Licht.
- Rotes Licht wird viel stärker gebeugt als blaues Licht.
- In Glas wird blaues Licht langsamer als rotes Licht.
- Siehe auch Brechung ↗
- Siehe auch Beugung ↗
Tabellen für die Wellenlänge
- Es gibt Tabellen und Formeln die die Dispersion für die Brechung beschreiben.
- Damit kann man zum Beispiel die Aufspaltung von weißem Licht an Glas berechnen.
- Man benutzt die Brechungszahlen nach Wellenlänge ↗
Fußnoten
- [1] 1854: "Dispergiren (lat. dispergere), zerstreuen; Dispersion, Zerstreuung des Lichts, s. Licht." In: Herders Conversations-Lexikon. Freiburg im Breisgau 1854, Band 2, S. 406. Online: http://www.zeno.org/nid/20003302288
- [2] 1858: "Dispersion (v. lat.), s.u. Dispergiren." In: Pierer's Universal-Lexikon, Band 5. Altenburg 1858, S. 187. Online: http://www.zeno.org/nid/20009793925
- [3] 1906: Dispersion als Farbenzerstreuung durch Brechung: "Dispersion (lat., Zerstreuung, Farbenzerstreuung), Zerlegung des weißen oder überhaupt des zusammengesetzten Lichtes oder andrer Strahlungen in die verschiedenfarbigen oder verschiedenartigen unsichtbaren Bestandteile vermöge deren verschiedener Brechbarkeit." Es folgt dann eine weitere sehr ausführliche Beschreibung. In: Meyers Großes Konversations-Lexikon, Band 5. Leipzig 1906, S. 49-51. Online: http://www.zeno.org/nid/20006496873
- [4] 1911: Dispersion nur durch Brechung, nicht durch Beugung: "Dispersion (lat.), die Zerlegung des Lichts in die Elementarfarben durch Brechung." In: Brockhaus' Kleines Konversations-Lexikon, fünfte Auflage, Band 1. Leipzig 1911., S. 441. Online: http://www.zeno.org/nid/2000105094X
- [5] 2000: "Wellen: im allgemeinen Sinne die Abhängigkeit einer bei der Wellenausbreitung relevanten Größe von der Wellenlänge λ bzw. der Kreisfrequenz ω; im engeren Sinne die Wellenlängenabhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit." In: Spektrum Lexikon der Physik. Fertiggestellt im Jahr 2000. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/dispersion/3180
- [6] Dispersion tritt auch bei Beugung auf: "Neben der oben beschriebenen elektromagnetischen Dispersion, die bei der Zerlegung von einfallendem weißem Licht in seine Spektralfarben beim Durchgang durch ein Prisma beobachtet werden kann (Brechungsdispersion, Brechung), treten optische Dispersionsphänomene auch bei der Beugung von Licht auf, da der Ort der Beugungsmaxima von der Wellenlänge abhängt (Beugungsdispersion)." In: Spektrum Lexikon der Physik. Fertiggestellt im Jahr 2000. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/dispersion/3180