A luz visível é feita de uma mistura de freqüências de luz. O que vemos como luz branca inclui todas as cores do arco-íris, do violeta de alta frequência ao vermelho de baixa frequência. Quando a luz branca é passada através de um prisma de vidro triangular, ela é separada em um espectro de cores: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Esse processo de separar a luz branca em cores é conhecido como dispersão.

White Light

A luz visível é uma pequena porção do espectro eletromagnético, que varia de ondas de rádio de baixa freqüência a freqüências ultra-altas. raios gama. A luz de frequência mais alta tem um comprimento de onda mais curto e a luz de frequência mais baixa tem um comprimento de onda maior. A luz visível varia em comprimentos de onda de 400 a 700 nanômetros. A radiação eletromagnética com comprimentos de onda maiores é conhecida como infravermelho, que reconhecemos como calor. A radiação eletromagnética com comprimentos de onda mais curtos é ultravioleta, que é o tipo de radiação que provoca queimaduras solares. A luz se comportará de maneira diferente conforme ela passa através de um material transparente, dependendo de seu comprimento de onda.

Densidade óptica

A densidade óptica é um termo que descreve como a luz se comporta quando passa pelo material transparente. Se algo tem uma alta densidade ótica, então tem uma maior capacidade de diminuir a luz ao passar. Quando a luz atinge algo transparente, ela é absorvida pelos átomos do material e liberada. Isso faz com que a luz passe de átomo para átomo através do material. No entanto, o processo de absorção e emissão pode ser ligeiramente mais rápido ou mais lento, dependendo do comprimento de onda da luz. Luz com comprimentos de onda mais curtos é retardada mais do que a luz com comprimentos de onda mais longos.

Refração

Quando a luz passa em um ângulo de um material para outro, ela se dobra ou refrata. Isso acontece porque os dois materiais têm diferentes densidades ópticas. Por exemplo, quando a luz passa do ar para o vidro, o vidro tem uma densidade óptica maior que o ar. Isso faz com que a luz se curve mais perto da normal, que é uma linha imaginária perpendicular à superfície. Quando a luz atinge o outro lado do vidro e sai pelo ar, passando de uma maior densidade óptica para uma menor, a luz se desvia do normal.

Ângulo de refração

Luz com comprimentos de onda mais curtos se dobra mais conforme os comprimentos de onda passam de um material para outro. Assim, quando a luz branca entra em um dos lados de um prisma, os componentes da luz violeta são mais curvados, depois os índigos, depois os azuis, seguidos de verde, amarelo, laranja e vermelho. Se o prisma fosse um pedaço de vidro plano, a luz emergiria como luz branca na outra extremidade, porque sairia no mesmo ângulo em que entrava, e a luz simplesmente se inclinaria de volta ao seu ângulo original. No entanto, como um prisma é triangular, o ângulo em que ele sai é diferente daquele em que ele entrou. Quando a luz sai do prisma, a luz violeta é dobrada ainda mais, assim como as outras cores em sucessão. O resultado é a dispersão da luz branca em seu espectro total.

Difração e Reflexão

Um prisma resulta em uma dispersão ordenada de luz em suas cores componentes. No entanto, a luz também pode ser dispersa de formas menos ordenadas. Superfícies reflexivas irregulares podem dispersar a luz em suas cores componentes, refletindo-a em vários ângulos. Isso é mais comumente visto nos exoesqueletos iridescentes de alguns insetos ou no lado queimado de um CD ou DVD. A difração, que é a flexão das ondas de luz ao redor de uma borda, também pode dispersar a luz em suas cores componentes. Isso acontece quando as ondas de luz inclinadas ou refletidas interferem umas nas outras, o que é diferente de como um prisma realmente separa a luz pura.