Я понимаю, что свет, попадающий в параллельный блок стекла под углом, отличным от 90 градусов, вызовет дисперсию цветов внутри блока, но при выходе они будут преломляться в той же степени, поэтому общей дисперсии не будет и он будет казаться белым. Но в таком случае, почему вогнутые (или выпуклые) линзы не рассеивают?
Кроме того, с блоком параллельного стекла, если бы оно было достаточно толстым и широким, хотя разные частоты в конечном итоге «догнали бы» друг друга и слились бы при выходе, это произошло бы только через расстояние, равное расстоянию, на которое они разошлись внутри блока. стекло да? Значит, человеческий глаз, если расположить его достаточно близко к выходной стороне стекла, сможет правильно увидеть радугу?
Они делают. Это называется хроматической аберрацией — каждая частота имеет немного другую точку фокусировки, размывая изображение в разной степени для разных цветов. В современные объективы высокого качества добавлено несколько элементов, специально предназначенных для решения проблемы хроматических аберраций.
То, что происходит с плоским стеклом, можно объяснить, рассматривая его с точки зрения волновых фронтов, а не траекторий лучей, потому что это ближе к физической оптике. Для человека, смотрящего прямо через стекло, это искажает фазовое соотношение между волнами другого цвета, но наши глаза в любом случае не чувствительны к этому. Сферический волновой фронт с одной стороны будет сферическим с другой для всех цветов (то же самое для плоского). Все сферические волновые фронты, имеющие общий центр на одной стороне стекла, будут иметь центр, расположенный на той же линии на другой стороне. Из-за этого, если вы посмотрите через стекло под углом, вы заметите небольшую хроматическую аберрацию.
Ответ Шона Э. Лейка верен: выпуклые линзы рассеивают свет, как призмы, и этот эффект известен как хроматическая аберрация, которую легко заметить при увеличении углов фотографий, сделанных дешевыми камерами.
Я бы добавил к его ответу причины, по которым обычные выпуклые линзы рассеивают свет гораздо меньше, чем призма. Например, сложно спроецировать спектр, используя обычные очки, лупу или даже фотообъектив.
Первая причина заключается в том, что линзы обычно тонкие, и поэтому их стороны почти параллельны — по крайней мере, по сравнению с призмой. Дисперсия очень связана с углом между гранями, и грани линз отстоят друг от друга всего на несколько градусов, тогда как в призме они могут быть под углом 60º.
Вторая причина не верна для простых линз (таких как очки или лупы), но верна для более сложных систем, эквивалентных выпуклой линзе (например, фотообъективов): линзы комбинируются таким образом, что большая часть их хроматических аберраций компенсируется .
Руслан
Шон Э. Лейк