پاشندگی

 

همه ی ما با منشور آشنا هستیم. مهمترین ویژگی که از منشور در زندگی روزمره با آن سروکار داریم ایجاد طیف رنگی است. به این پدیده که نور سفید به اجزای آن تبدیل می شود پاشندگی گفته می شود. پاشندگی نور را علاوه بر منشور در برخی قطعات و بعضی شرایط دیگر مثل تابیدن نور به ساختارهای ریز مثل CD شاهد هستیم. پاشنگی در منشور ناشی از وجود تفاوت در ضریب شکست ماده ی سازنده ی منشور برای رنگهای مختلف نور (طول موج های متفاوت) است که در نتیجه ی آن، میزان انحراف هر یک از رنگهای سازنده ی نور سفید با گذر از منشور متفاوت با سایر رنگها می باشد. شکست پرتو نور قرمز از یک قطعه شیشه با شکست پرتو آبی رنگ از همان قطعه تفاوت دارد. در حقیقت، ضریب شکست شیشه برای پرتوهای با طول موج بلند تر (به سمت طول موج قرمز در طیف رنگین کمان) کمتر از ضریب شکست همین ماده برای طول موجهای کوتاهتر (به سمت طول موج بنفش در طیف رنگین کمان) می باشد. این امر باعث می شود تا با توجه به قانون اسنل، نور قرمز رنگ در عبور از شیشه شکست بیشتری را در قیاس با نور آبی رنگ تجربه نماید.

 

 

 پدیده ی پاشندگی در تمام طبیعت و هر جا که نور از داخل ماده ی شفافی عبور کند، رخ می دهد. این پدیده به ماهیت برهمکنش نور و ماده بستگی دارد و از آن گریزی نیست. با این حال چگونگی ایجاد آن و ویژگیهائی که از خود بروز می دهد در محیطهای مختلف، متفاوت است. در ساخت شیشه هایی که کارخانه های معظم صنعت شیشه سازی از قبیل شات (SCHOTT) در کشور آلمان تولید میکنند یکی از مهمترین نکته ها، داشتن تنوع پاشندگی در مقابل تنوع ضریب شکست می باشد. از این تنوع می توان در طراحی قطعات اپتیکی و کاهش ابیراهی ها استفاده کرد. 

پاشندگی ذات تمام محیطهای مادی شفاف است. در خلال حرکت نور در خلأ، تمام طول موجها با سرعت یکسان 300000 کیلومتر بر ثانیه انتشار می یابند. اما زمانی که نور وارد محیطی مادی مانند شیشه گردد ضریب شکست و سرعت نور برای طول موجهای مختلف متفاوت خواهد بود که این به پاشندگی نور منجر می شود. منظور از پاشندگی آن است که سرعت سیر نور در این مواد به طول موج آن بستگی دارد. اگر محیط شفاف به شکل منشور باشد، این پدیده باعث جدا شدن اجزای طیف می شود.

پاشندگی در شیشه های مختلف متفاوت است و مقدار آن بسته به جنس شیشه ممکن است زیاد یا کم باشد. به منظور ارزیابی پاشندگی از عدد آبه (نام خانوادگی Ernst Abbe، فیزیکدان آلمانی نیمه ی دوم قرن نوزدهم) استفاده می گردد که معادل با اختلاف میان زاویه ی انحراف دو طول موج قرمز و آبی می باشد. هر چه اختلاف میان ضریب شکست شیشه برای این دو طول موج بیشتر باشد، پاشندگی آن شیشه بیشتر است. ممکن است ضریب شکست  شیشه برای نور زرد زیاد باشد اما پاشندگی بالائی نداشته باشد(و بالعکس). این ویژگی شیشه ها، کاربردهای فراوانی در طراحی اپتیکی دارد.