6.108. Разные цвета на предметах с мелким рельефом

Если на CD- или DVD-диск или на тисненую бумагу некоторых сортов направить белый свет, отражение будет ярким и красочным. Если виниловую пластинку определенным образом ориентировать по отношению к падающему свету, можно добиться того, что она тоже будет казаться разноцветной.

Хотя кажется, что свет уличного фонаря белый или желтоватый, он излучает свет нескольких цветов. Это можно увидеть и сфотографировать, прикрепив недорогую дифракционную решетку (кусок пластика с мелкими бороздками или узкими прорезями) к объективу фотоаппарата. Если просто смотреть на фонарь через объектив, его прямое изображение кажется обычным, но края изображения могут быть окрашены из-за хроматических аберраций объектива.

Почему в каждом из этих случаев исходно белый свет разлагается на разные цвета?

ОТВЕТ • При рассеянии (преломлении) света системой мелких углублений происходит конструктивная и деструктивная интерференция световых волн. Возьмем пятно, которое выглядит красным. Это значит, что при рассеянии в этом месте белого света входящие в его состав волны красного света, которые уходят в направлении глаз наблюдателя, интерферируют конструктивно, то есть они распространяются с одинаковой фазой и усиливают друг друга. Волны других цветов, рассеивающиеся в направлении наблюдателя, интерферируют деструктивно, то есть они распространяются не в фазе и ослабляют друг друга. Поэтому в отраженном в этом месте свете доминирует красный цвет. Другие пятна наблюдатель видит под другими углами, и в отраженном от них свете преобладают другие цвета.

Чтобы заметить разложение на цвета, в вашем поле зрения (и в «поле зрения» лампы) расстояние между бороздками должно быть небольшим, порядка длины волны видимого света. Если свет падает на виниловую пластинку прямо и вы смотрите на нее прямо сверху, расстояние между бороздками слишком велико, чтобы произошло разложение белого света на цвета, и поэтому вы видите только черный пластмассовый диск. Чтобы разложить белый свет на цвета видимого спектра, надо направить свет практически вдоль поверхности диска. Если ваш взгляд также направлен вдоль поверхности диска, то в вашем поле зрения (и в «поле зрения» лампы) бороздки на ближнем к вам и дальнем от вас краях пластинки будут достаточно близко друг к другу, так что разложение белого света на цвета будет заметно.