В этой статье объясняется, что такое монохроматический свет, для чего он используется и как генерировать этот тип света. Вы также узнаете разницу между монохроматическим и полихроматическим светом.
Что такое монохроматический свет?
Монохроматический свет — это свет, имеющий одну длину волны. Следовательно, монохроматический свет — это монохроматическое излучение, то есть излучение постоянной частоты.
Таким образом, человеческий глаз воспринимает монохроматический свет как один спектральный цвет. Проще говоря, монохроматический свет — это свет, который мы идентифицируем как цвет.
Ниже вы можете увидеть таблицу, в которой различные цвета связаны с соответствующими оптическими свойствами:
| Цвет | Длина волны (нм) | Частота (ТГц) | Энергия (эВ) |
|---|---|---|---|
| фиолетовый | 380 – 450 | 670 – 790 | 2,75 – 3,26 |
| Синий | 450 – 485 | 620 – 670 | 2,56 – 2,75 |
| голубой | 485 – 500 | 600 – 620 | 2,48 – 2,56 |
| Зеленый | 500 – 565 | 530 – 600 | 2.19 – 2.48 |
| ЖЕЛТЫЙ | 565 – 590 | 510 – 530 | 2.10 – 2.19 |
| Апельсин | 590 – 625 | 480 – 510 | 1,98 – 2,10 |
| Красный | 625 – 780 | 385 – 480 | 1,65 – 1,98 |
Имейте в виду, что чистой монохроматичности не существует, поэтому монохроматический свет является идеальной характеристикой. В действительности монохроматический свет всегда состоит из излучений разных длин волн, хотя они практически одинаковы, и поэтому он считается монохроматическим.
Световые монохроматоры
Существует в основном три прибора, позволяющих разделять электромагнитное излучение по длине волны и, следовательно, получать монохроматический свет. Этими инструментами являются призмы, дифракционные решетки и оптические фильтры.
Призма
Оптическая призма делит свет на различные спектральные цвета. То есть призма преломляет падающий на нее свет на разные лучи света в зависимости от ее длины волны, так что она разделяет падающий свет на разные лучи монохроматического света.
Таким образом, призма использует то оптическое свойство, что показатель преломления стекла зависит от длины волны, следовательно, свет покидает призму под разным углом в зависимости от длины волны.
Дифракционная решетка
Дифракционные решетки изготавливаются из проволок определенной толщины, расположенных на определенном расстоянии. Таким образом, дифракционная решетка преломляет свет в разных направлениях в зависимости от длины волны излучения. Таким образом, можно разделить падающее электромагнитное излучение на разные световые лучи в зависимости от их длины волны.
Оптические приборы такого типа часто используются в спектрометрии в качестве элементов монохроматора.
Оптический фильтр
Оптический фильтр — это материал, который поглощает свет определенного диапазона длин волн и пропускает свет определенной длины волны.
Следовательно, монохроматический свет можно генерировать, если использовать оптический фильтр с очень маленьким диапазоном длин волн. Оптический фильтр будет поглощать все падающее излучение, кроме того, которое имеет желаемую длину волны, получая таким образом монохроматический свет.
Монохроматический свет и полихроматический свет
В этом разделе мы увидим разницу между монохроматическим светом и полихроматическим светом, поскольку это два тесно связанных физических понятия.
Полихроматический свет — это свет, излучающий электромагнитное излучение разной длины волны. Другими словами, полихроматический свет — это совокупность электромагнитных излучений разных частот.
Следовательно, разница между монохроматическим светом и полихроматическим светом заключается в количестве длин волн. Монохроматический свет имеет одну длину волны, а полихроматический свет состоит из волн разной длины.
Использование монохроматического света
Наконец, мы увидим, для чего используется монохроматический свет, потому что помимо определения монохроматического света также полезно знать его применение, чтобы лучше понять его значение.
Монохроматический свет используется в методе спектроскопического анализа, который включает в себя воздействие на образец материала монохроматическим излучением и измерение количества поглощенного им излучения. Затем по графику зависимости поглощения от частоты монохроматического излучения можно определить состав материала. Этот принцип используется в работе фотоколориметра.
Кроме того, монохроматический свет — это тип света, используемый во многих оптических приборах, таких как фотоколориметр, спектрофотометр, спектрофлуориметр, спектрометр и т. д.