Disperze (rozklad) světla

Dopadá-li na optické rozhraní dvou prostředí bílé světlo, lomené světlo již není bílé, ale jeho okraje jsou zbarvené (jeden červeně, druhý fialově - viz obr. 12, na kterém je zobrazen přechod z prostředí opticky řidšího do prostředí opticky hustšího). Bílé světlo se tedy při lomu rozkládá na barevné složky. Tento jev se nazývá disperze a je důsledkem závislosti velikosti rychlosti světla na jeho frekvenci (resp. na vlnové délce). Velikost rychlosti světla se zpravidla s rostoucí frekvencí zmenšuje a nastává tzv. normální disperze.

Obr. 12	Obr. 13

Vzhledem k tomu, že platí , projevuje se disperze světla různými hodnotami indexu lomu optického prostředí pro světla různých frekvencí: Index lomu optického prostředí se při normální disperzi s rostoucí frekvencí zvětšuje. Schématicky je normální disperze znázorněna na obr. 13.

Disperzi objevil experimentálně se skleněným hranolem britský fyzik Isaac Newton (1643 - 1727).

Světelné vlnění určité frekvence se nazývá monofrekvenční. Vzhledem k tomu, že mu odpovídá jistá barva, používá se i starší termín monochromatické světlo. Vlivem disperze světla se paprsky monofrekvenčního světla různých barev lámou pod různými úhly lomu. Nejvíce se láme paprsek fialového světla, nejméně pak paprsek světla červeného. Disperze svědčí o tom, že bílé světlo je složeno z jednoduchých (barevných) světel, které již dále nelze rozložit. Každému monofrekvenčnímu světlu odpovídá určitá barva.

Monofrekvenční světlo je jen idealizace, v praxi neexistuje. Skutečné světlo představuje různě široký interval vlnových délek, který je ovlivněn vlastnostmi zdroje světla a dodatečnou úpravou světla (např. barevnými filtry, …). Nejvíce se monofrekvenčnímu světlu blíží světlo z laseru.