მთავარი განსხვავება სინათლის დისპერსიასა და გაფანტვას შორის არის ის, რომ სინათლის დისპერსია არის ფენომენი, რომელშიც სინათლის ტალღის ფაზური სიჩქარე დამოკიდებულია მის სიხშირეზე, ხოლო სინათლის გაფანტვა არის ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის მოძრავი გამოსხივება არის იძულებულია გადაუხვიოს სწორი ტრაექტორიიდან ლოკალიზებული არაერთგვაროვნებით იმ გარემოში, რომლითაც სინათლე გადის.
სინათლე არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომელსაც შეუძლია აჩვენოს როგორც ტალღების, ასევე ნაწილაკების თვისებები. ეს არის ენერგიის ფორმა. დისპერსია და გაფანტვა არის ორი მნიშვნელოვანი ფენომენი, რომლებიც აღწერილია სინათლის ენერგიასთან დაკავშირებით.
რა არის სინათლის დისპერსია?
სინათლის დისპერსია არის ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის ტალღის ფაზური სიჩქარე დამოკიდებულია მის სიხშირეზე. ამ განმარტებაში, ტერმინი ფაზის სიჩქარე აღნიშნავს სიჩქარეს, რომლითაც სინათლის ტალღა ვრცელდება გარემოში. მედიას, რომლის მეშვეობითაც სინათლის გაფანტვა შეუძლია, ეწოდება დისპერსიულ მედიას. თუმცა, ტერმინი დისპერსია შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ მსუბუქი ტალღების, არამედ ნებისმიერი სახის ტალღის მოძრაობის დროს, მათ შორის აკუსტიკური დისპერსიის დროს ხმის და სეისმური ტალღების შემთხვევაში და ა.შ.
სურათი 01: სინათლის დისპერსია პრიზმაში
ყველაზე გავრცელებული შედეგი ოპტიკაში დისპერსიასთან დაკავშირებით არის სხვადასხვა ფერის სინათლის გარდატეხის კუთხის ცვლილება. ეს ხდება დისპერსიული პრიზმის მეშვეობით წარმოქმნილ სპექტრში და ლინზების ქრომატულ აბერაციაში.მაგალითად, ცისარტყელა არის თეთრი სინათლის დისპერსიის შედეგი თეთრი სინათლის სივრცით დაყოფით მის კომპონენტ ფერებად, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა ტალღის სიგრძე.
ოპტიკურ აპლიკაციებში, მასალის დისპერსია მოდის როგორც სასურველი ან როგორც არასასურველი ეფექტი, სადაც შუშის პრიზმების დისპერსიის გამოყენება შესაძლებელია სპექტრომეტრებისა და სპექტრორადიომეტრების ასაგებად. თუმცა, მნიშვნელოვანია დისპერსიის კონტროლის შესწავლა ლაზერებში, რომლებიც წარმოქმნიან მოკლე პულსებს.
რა არის სინათლის გაფანტვა?
სინათლის გაფანტვა არის ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის მოძრავი გამოსხივება იძულებულია გადაუხვიოს სწორი ტრაექტორიიდან იმ გარემოში ლოკალიზებული არაერთგვაროვნების გამო, რომლითაც სინათლე გადის. გაფანტვა შეიძლება მოხდეს ხმის ტალღებითაც. გაფანტვის ეს პროცესი მოიცავს არეკლილი გამოსხივების გადახრას იმ კუთხიდან, რომელიც პროგნოზირებულია არეკვლის კანონით. აქ, ანარეკლს, რომელიც ხდება რადიაციასთან დაკავშირებით, ხშირად უწოდებენ დიფუზურ ანარეკლებს (მსგავსად, გაუფანტავ ანარეკლებს უწოდებენ სპეკულარულ ანარეკლებს).
უბრალოდ, სინათლის გაფანტვა ეხება ნაწილაკ-ნაწილაკების შეჯახებას მოლეკულებს, ატომებს, ელექტრონებს, ფოტონებს და სხვა ნაწილაკებს შორის. ამის მაგალითია კოსმოსური სხივების გაფანტვა, რომელიც ხდება დედამიწის ზედა ატმოსფეროში.
სურათი 02: ზოდიაქოს სინათლე - ღამის ცაზე დიფუზური ხილული სინათლე, რომელიც გამოწვეულია მზის სისტემის გაფანტვით მზის სისტემის სიბრტყეში გავრცელებული მტვრის ნაწილაკებით.
არაერთგვაროვნების სხვადასხვა ფორმებს, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიოს გაფანტვა, ეწოდება სკატერები ან გაფანტვის ცენტრები. ამ ტიპის არაერთგვაროვნების ზოგიერთი მაგალითი მოიცავს ნაწილაკებს, ბუშტებს, წვეთებს, სითხეებში სიმკვრივის რყევებს და ა.შ.
ადგილები, სადაც სინათლის გაფანტვის ეფექტი გამოიყენება, მოიცავს სამედიცინო აპლიკაციებს, ნახევარგამტარული ინსპექტირებას, პოლიმერიზაციის პროცესის მონიტორინგს, დეფექტების იდენტიფიცირებას მონოკრისტალურ მყარ ნაწილებში და ა.შ.
რა განსხვავებაა სინათლის გაფანტვასა და გაფანტვას შორის?
დისპერსია და გაფანტვა არის ორი მნიშვნელოვანი ფენომენი, რომელიც ხდება მედიაში მედიის საშუალებით, რომლის გავლაც სინათლეს შეუძლია. სინათლის დისპერსიასა და გაფანტვას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ სინათლის დისპერსია არის ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის ტალღის ფაზური სიჩქარე დამოკიდებულია მის სიხშირეზე, ხოლო სინათლის გაფანტვა არის ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის მოძრავი გამოსხივება იძულებულია გადაუხვიოს სწორი ტრაექტორია ლოკალიზებული არაერთგვაროვნებით იმ გარემოში, რომლითაც გადის სინათლე.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჩვენებს განსხვავებებს სინათლის დისპერსიასა და გაფანტვას შორის ცხრილის სახით.
რეზიუმე – დისპერსია სინათლის გაფანტვის წინააღმდეგ
ტერმინები დისპერსია და გაფანტვა განხილულია მოძრავ ტალღებზე, როგორიცაა სინათლე და ხმა. სინათლის დისპერსიასა და გაფანტვას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ სინათლის დისპერსია არის ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის ტალღის ფაზური სიჩქარე დამოკიდებულია მის სიხშირეზე, ხოლო სინათლის გაფანტვა არის ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის მოძრავი გამოსხივება იძულებულია გადაუხვიოს სწორი ტრაექტორია ლოკალიზებული არაერთგვაროვნებით იმ გარემოში, რომლითაც გადის სინათლე.
