به این ترتیب ادعای بازترکیب نور
سفید پس از عبور از دو منشور مشابه (شکل 1) که در همه‌جا حاضر و رایج است و به‌عنوان یک نمایش اپتیکی واقعی در
کتاب‌های درسی، مقاله‌های مجله‌های علمی، برگه‌های گزارش کار آزمایشگاهی، تجهیزات
نمایش‌دهنده ویژه سخنرانی‌ها، دفتر راهنمای ابزار آزمایشگاهی
و مجموعه وسایل علمی، ظاهر می‌شود، باید کاملاً کنار
گذاشته شود. با این حال، این
بازترکیب در صورتی که از دو منشور مشابه استفاده شود امکان‌پذیر نیست. این موضوع را به آسانی
می‌توان با اِعمال قانون
اسنل در مورد پرتوهای نور موقع ورود و خروج از وجه‌های منشور بررسی کرد، چون پرتوهای
متناظر با هر رنگ موازی با یکدیگر خارج می‌شوند.
راه ساده‌تر برای رسیدن به این
نتیجه‌گیری آن است که به
نتیجه شناخته‌شده موازی بودن پرتوهای ورودی و
خروجی از یک تیغه متوازی‌السطوح استناد کنیم.
امکان دیدن بازترکیب نور سفیدی که
ابتدا به وسیله یک منشور تجزیه شده است با استفاده از ترتیب‌های اپتیکی بسیار پیچیده‌تر از آنچه که در این مقاله مورد
انتقاد قرار گرفته است (شکل 1) و شامل استفاده از یک عدسی همگرا، آینه‌ها و یا بیش از دو منشور باشد وجود
دارد. همچنین می‌توان نور سفید را با
جلوگیری از ظرفیت چشم برای تفکیک هر یک از رنگ‌های طیف به کمک حرکت سریع یا
گردآوری آن‌ها در یک نوار بسیار
باریک مشاهده کرد.
طرح آزمایش ساده‌ای در این یادداشت ارائه می‌شود، که به وسیله آن می‌توان آشکارا نشان داد چگونه
پرتوهای رنگی نور پس از ورود به منشور اول در یک خط مستقیم به صورت موازی از منشور
دوم خارج می‌شوند.
ابزار لازم برای این آزمایش عبارت‌اند از سه نشانگر لیزری (قرمز،
سبز، و آبی) RGB و دو منشور که ارتفاعشان اندکی بیشتر از
فاصله بالاترین و پایین‌ترین نشانگرهای لیزری
کنار هم قرار گرفته باشد که در زیر توصیف می‌شود. ما منشورهای تو‌خالی را با چسباندن سه قطعه شیشه
روی یک پایه تهیه کردیم. این منشورها باید با مایع یکسانی پُر شوند (می‌توان مایعاتی با ضریب شکست‌های مختلف به کار بُرد). ما از یک
پایه و گیره آزمایشگاهی برای نگه داشتن سه نشانگر لیزری در کنار هم استفاده کردیم.
اجزای این آزمایش در شکل (2) دیده می‌شود.
برای انجام این آزمایش باید سه
نشانگر لیزری به خوبی کنار هم قرار گرفته باشند (در قاب عکسِ طرف راست شکل (2)
نشان داده شده است). این وضعیت را می‌توان
با لکه‌های رنگی تولید شده که
در یک ردیف قائم (ستون) روی پرده مطابق شکل (3) به نمایش درآمده‌اند بررسی کرد.
پرتوهای نور را می‌توان با اضافه کردن منشورهای پر از
مایع با ضریب شکست بزرگ (آب انتخاب اول است، اما می‌توان مایعات دیگری را نیز به‌کار بُرد) مانند آنچه می‌توان در شکل (4) دید پراکنده (پخش)
کرد. توجه کنید چگونه لکه‌های متناظر با طول موج‌های کوتاه‌تر بیشتر منحرف می‌شوند. با قرار دادن دومین منشور
پُر از مایع در مسیر پرتوها پس از اولین منشور، لکه‌های پرتوهای رنگی آشکارا دیده می‌شوند که دیگر در یک ردیف نمایان
نخواهند شد. اگر فاصله بین منشورها بزرگ‌تر
شود، خارج از ردیف شدنِ لکه‌ها بارزتر می‌شود.
این نمایش تماشایی‌تر خواهد شد، اگر در یک اتاق تاریک
انجام شود و در مسیر پرتوها برای بالا بردن دامنه دید پرتوهای رنگی نور، توده‌ای دود اضافه گردد. در این وضعیت
دانش‌آموزان می‌توانند مسیر پرتوها را چنانکه به
زیبایی در شکل (5) نمایش داده شده است مشاهده کنند.
بنابراین، ادعای بازترکیب نور سفید
فقط با استفاده از دو منشور امکان‌پذیر نیست. اما به این
فکر می‌افتیم که چرا هنوز این
نمایش اشتباه پابرجاست. درواقع (و احتمالاً بدتر از آن) بعضی از کتاب‌های مرجع این آزمایش را به ایزاک
نیوتون نسبت می‌دهند که شایسته آن است
که با بازبینی جزئیات کارهای نیوتون در مورد طیف نور سفید بررسی شود. اظهار نظرهای
تاریخی در مورد آزمایش‌های او را می‌توان در مراجع یافت.
ما بر این باوریم که دوام و
ماندگاری این نمایش در مجموعه نمایش‌های اپتیکی به سرشت
عملی آن بستگی دارد. وقتی که از باریکه نور سفید استفاده می‌کنیم، که به معنای واقعی کلمه یک
پرتو نیست و پهنای معینی دارد (می‌توان آن را برهم‌نهی پرتوهای نور سفید در نظر
گرفت)، نور که پس از خروج از دومین منشور بر روی پرده می‌افتد از این‌رو سفید به نظر می‌رسد که برهم‌نهش رنگ‌های پراکنده شده از پرتوهای سفید
است. اما یک تماشاگر دقیق می‌تواند دریابد که چگونه
این «لکه سفید بازترکیب شده» در لبه‌هایش قرمز و آبی‌رنگ می‌شود.
پی‌نوشت
* A simple Experimental Setup to Clearly
Show that Light Does Not Recombine After Passing Through Two Prisms
منبع
The physics teacher. Vol, 56,
January 2018.