Orden de bandas de luz de colores: rojo, azul, verde, naranja, rojo, violeta, verde y violeta

Actualmente estoy estudiando el libro de texto Modern Optical Engineering , cuarta edición, de Warren Smith. El Capítulo 1 presenta el siguiente diagrama y explicación cuando se discute la interferencia y la difracción :

Si la fuente de iluminación es monocromática, es decir, emite una sola longitud de onda de luz, el resultado será una serie de bandas alternas de luz y oscuridad de intensidad que cambia gradualmente en la pantalla (suponiendo que s , A , y B son rendijas), y mediante la medición cuidadosa de la geometría de las rendijas y la separación de las bandas, se puede calcular la longitud de onda de la radiación. (La distancia A B debe ser menor a un milímetro y la distancia de las rendijas a la pantalla debe ser del orden de un metro para realizar este experimento).

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Luego el autor continúa diciendo lo siguiente:

Ahora bien, si la fuente de luz, en lugar de ser monocromática, es blanca y consta de todas las longitudes de onda, se puede ver que cada longitud de onda producirá su propio conjunto de bandas claras y oscuras con su propio espacio particular. En estas condiciones, el centro de la pantalla estará iluminado por todas las longitudes de onda y será blanco. A medida que avanzamos desde el centro, el primer efecto perceptible para el ojo será la banda oscura de luz azul que se producirá en un punto donde las otras longitudes de onda todavía están iluminando la pantalla. De manera similar, la banda oscura para la luz roja se producirá donde el azul y otras longitudes de onda estén iluminando la pantalla. Así se produce una serie de bandas de colores, comenzando con el blanco en el eje y progresando a través del rojo, azul, verde, naranja, rojo, violeta, verde y violeta, a medida que aumenta la diferencia de trayectoria. Más lejos del eje, sin embargo,

Me pregunto por qué las bandas de colores aparecen en el orden específico de rojo, azul, verde, naranja, rojo, violeta, verde y violeta. Parece que tiene algo que ver con la longitud de onda, pero no estoy seguro. Agradecería mucho que la gente se tomara el tiempo de explicar esto.

Respuestas (1)

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Este es el patrón de una sola rendija en luz blanca, junto con los canales RGB de la cámara.

El primer color junto a la región blanca central aparece cuando el canal azul tiene su primer mínimo. Pero esto da el color complementario del azul, que es amarillo. ¡No rojo!

El siguiente es el color complementario del verde: magenta.

Luego el color complementario del rojo: cian.

Esto tiene que ver con la fisiología del ojo humano, los tres receptores de color.

¿Amarillo? ¿No veo ningún amarillo en la imagen?
@ThePointer, veo amarillo. O, tal vez debería decir, percibo amarillo ...
@SolomonSlow Oh, espera: ¿Todo esto está en el contexto de la banda principal?
@ThePointer, creo que sí.
@SolomonSlow Ok, eso tiene sentido. Estaba pensando en ello en el contexto de las cuatro bandas: blanca, roja, verde y azul. Por un momento allí, pensé que era daltónico (¿¡amarillo!?).
@ThePointer Edité un poco, espero haber sido más claro ahora.
Aunque no estoy seguro de que Pieter tenga razón aquí. Esta imagen de s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images-archive-read-only/… muestra un patrón diferente (magenta, violeta, cian, verde, amarillo, rojo) para el arcoíris de primer orden (de cursos.lumenlearning.com/austincc-physics2/chapter/… ). Y aquí hay otra imagen: s3mn.mnimgs.com/img/shared/discuss_editlive/2191102/…
@ThePointer Ese es un enlace interesante. Pero eso es un esquema. De una rejilla. El mío es un experimento que hice con luz solar brillante. De una sola rendija.
@Pieter Ah, está bien. Bueno, asumiré que la tuya es correcta. De cualquier manera, no parece que el orden del libro de texto sea exacto.
@ThePointer El libro de texto habla de una doble rendija. Entonces depende un poco de la relación entre el ancho de la rendija y la distancia de la rendija. Veritassium tiene un buen video: youtube.com/watch?v=Iuv6hY6zsd0
@Pieter El libro de texto usa la siguiente fórmula:
O PAG = Δ D A B
y
O PAG ( 1ra oscuridad ) = ± λ D 2 A B
Si asumimos que (1) la distancia de las rendijas a la pantalla D es un metro, (2) la separación entre rendijas A B es una décima parte de un milímetro, y (3) que la iluminación es luz roja de longitud de onda de 0,64 m metro , obtenemos
± 10 4 0,64 10 3 2 = ± 3.2 metro metro
Así, se produce la primera banda oscura. 3.2 metro metro por encima y por debajo del eje. Del mismo modo, la ubicación de la siguiente banda de luz se puede encontrar en 6.4 metro metro configurando Δ igual a una longitud de onda.
El libro de texto luego dice que, si la luz azul de longitud de onda 0.4 m metro se usaron en el experimento, encontraríamos que la primera banda oscura ocurre en ± 2 metro metro y la siguiente banda brillante en ± 4 metro metro .
Es solo después de estos cálculos que el autor dice como escribí en mi publicación: ahora, si la fuente de luz, en lugar de ser monocromática, es blanca y consta de todas las longitudes de onda, se puede ver que cada longitud de onda producirá su propio conjunto de luz y bandas oscuras de su propio espaciado particular. [...]
[...] Bajo estas condiciones el centro de la pantalla estará iluminado por todas las longitudes de onda y será blanco. A medida que avanzamos desde el centro, el primer efecto perceptible para el ojo será la banda oscura de luz azul que se producirá en un punto donde las otras longitudes de onda todavía están iluminando la pantalla. De manera similar, la banda oscura para la luz roja se producirá donde el azul y otras longitudes de onda estén iluminando la pantalla. Así se produce una serie de bandas de colores, comenzando con el blanco en el eje y progresando a través de rojo, azul, verde, naranja, rojo,...
¿Esto te parece correcto?
@ThePointer El libro establece que la ausencia de azul produce rojo, y eso no está bien. Esto también se puede ver en la interferencia de película delgada: commons.wikimedia.org/wiki/…
@Pieter El autor podría haber querido decir cian cuando dijo "azul". En la imagen que publicaste en tu respuesta, parece que la banda azul-cian está filtrada en el filtro rojo, ¿no?