Порядок цветных полос света: красный, синий, зеленый, оранжевый, красный, фиолетовый, зеленый и фиолетовый.

В настоящее время я изучаю учебник Modern Optical Engineering , четвертое издание, Уоррена Смита. Глава 1 представляет следующую схему и пояснение при обсуждении интерференции и дифракции :

Если источник освещения является монохроматическим, т. е. излучает только одну длину волны света, результатом будет серия чередующихся светлых и темных полос постепенно меняющейся интенсивности на экране (при условии, что с , А , и Б являются щелями), и путем тщательного измерения геометрии щелей и разделения полос можно вычислить длину волны излучения. (Расстояние А Б должно быть меньше миллиметра, а расстояние от щелей до экрана должно быть порядка метра для проведения этого эксперимента.)

введите описание изображения здесь

Далее автор говорит следующее:

Теперь, если источник света не является монохроматическим, а белым и состоит из всех длин волн, можно увидеть, что каждая длина волны будет создавать свой собственный набор светлых и темных полос со своим собственным интервалом. В этих условиях центр экрана будет освещен всеми длинами волн и будет белым. По мере продвижения от центра первым заметным для глаза эффектом будет темная полоса синего света, которая появится в точке, где другие длины волн все еще освещают экран. Точно так же темная полоса для красного света будет появляться там, где синий и другие длины волн освещают экран. Таким образом создается ряд цветных полос, начиная с белого на оси и переходя к красному, синему, зеленому, оранжевому, красному, фиолетовому, зеленому и фиолетовому по мере увеличения разности хода. Однако дальше от оси

Мне интересно, почему цветные полосы появляются в определенном порядке: красный, синий, зеленый, оранжевый, красный, фиолетовый, зеленый и фиолетовый. Кажется, что это как-то связано с длиной волны, но я не уверен. Я был бы очень признателен, если бы люди нашли время, чтобы объяснить это.

Ответы (1)

введите описание изображения здесь

Это рисунок с одной щелью в белом свете вместе с каналами RGB камеры.

Первый цвет рядом с центральной белой областью появляется, когда синий канал имеет свой первый минимум. Но это дает дополнительный синий цвет, который является желтым. Не красный!

Далее идет дополнительный цвет зеленого: пурпурный.

Затем дополнительный цвет красного: голубой.

Итак, это связано с физиологией человеческого глаза, с тремя цветовыми рецепторами.

Желтый? Я не вижу желтизны на изображении?
@ThePointer, я вижу желтый. Или, может быть, я должен сказать, я воспринимаю желтый цвет...
@SolomonSlow О, подождите: это все в контексте топ-группы?
@ThePointer, я так думаю.
@SolomonSlow Хорошо, это имеет смысл. Я думал об этом в контексте четырех полос : белой, красной, зеленой и синей. На мгновение мне показалось, что я дальтоник (желтый!?).
@ThePointer Я немного отредактировал, надеюсь, теперь стало понятнее.
Хотя я не уверен, что Питер прав здесь. На этом изображении s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images-archive-read-only/… показан другой узор (пурпурный, фиолетовый, голубой, зеленый, желтый, красный) для радуги первого порядка (от Courses.lumenlearning.com/austincc-physics2/chapter/… ). А вот еще изображение: s3mn.mnimgs.com/img/shared/discuss_editlive/2191102/…
@ThePointer Это интересная ссылка. Но это схема. решетки. Мой эксперимент, который я провел с ярким солнечным светом. Из одной щели.
@ Питер Ааа, хорошо. Ну, я просто предположу, что ты прав. В любом случае, порядок в учебнике не кажется точным.
@ThePointer В учебнике говорится о двойной щели. Тогда это немного зависит от отношения ширины щели к расстоянию щели. У Veritassium есть хорошее видео: youtube.com/watch?v=Iuv6hY6zsd0
@Pieter В учебнике используется следующая формула:
О п "=" Δ Д А Б
и
О п ( 1-й темный ) "=" ± λ Д 2 А Б
Если предположить, что (1) расстояние от щелей до экрана Д составляет один метр, (2) расстояние между щелями А Б составляет одну десятую миллиметра, и (3) что освещение представляет собой красный свет с длиной волны 0,64 мю м , мы получаем
± 10 4 0,64 10 3 2 "=" ± 3.2 м м
Таким образом, появляется первая темная полоса. 3.2 м м выше и ниже оси. Точно так же местоположение следующей световой полосы можно найти в точке 6.4 м м установив Δ равна одной длине волны.
Затем в учебнике говорится, что если синий свет с длиной волны 0,4 мю м использовались в эксперименте, мы обнаружили бы, что первая темная полоса появляется на ± 2 м м и следующая яркая полоса на ± 4 м м .
Только после этих расчетов автор говорит, как я написал в своем посте: теперь, если источник света не монохроматичен, а белый и состоит из всех длин волн, можно увидеть, что каждая длина волны будет производить свой собственный массив света. и темные полосы с собственным интервалом. [...]
[...] В этих условиях центр экрана будет освещен всеми длинами волн и будет белым. По мере продвижения от центра первым заметным для глаза эффектом будет темная полоса синего света, которая появится в точке, где другие длины волн все еще освещают экран. Точно так же темная полоса для красного света будет появляться там, где синий и другие длины волн освещают экран. Таким образом создается ряд цветных полос, начиная с белой на оси и заканчивая красной, синей, зеленой, оранжевой, красной...
Вам это кажется правильным?
@ThePointer В книге говорится, что отсутствие синего дает красный цвет, и это неправильно. Это также можно увидеть в тонкопленочных интерференциях: commons.wikimedia.org/wiki/…
@Pieter Автор мог иметь в виду голубой, когда сказал «синий». На изображении, которое вы разместили в своем ответе, кажется, что сине-голубая полоса отфильтрована красным фильтром, не так ли?