Transparens och dispersion

Hewitt skriver i kapitel 26 ett avsnitt om transparenta material. Jag har inga större invändingar, men jag kan inte låta bli att ge en något mindre förenklad redogörelse.

Om man betraktar luft, är det 99,9 % vakuum (som vi sett i delen om ljud).


En mottagare känner en superposition av det elektriska fältet av den inkommande elektromagnetiska vågen och av fälten från svängningarna av laddningarna i alla luftmolekyler.

Luftmolekylerna har resonanser vid frekvenser i det ultravioletta området. Där sker absorption av strålning. Vid de lägre frekvenserna i det synliga området är molekylernas inducerade polarisering liten, och 90 grader ur fas med fältet. Elektronmolnens inducerade svängningar ger upphov till ett svagt fält som ligger 90 grader efter i fas. Summan av dessa två fält ligger lite efter i fas. Det gör att vågens hastighet (fashastigheten) är lite lägre i luft än i vakuum. Brytningsindex är större än 1 (1.0003 i luft vid STP).

Ju närmare resonansen frekvensen ligger, ju större är svängningarna. Därför är brytningsindex vanligtvis större för blått ljus än för rött ljus. Det kallas normal dispersion.