Disperzia svetla
Pre fázovú rýchlosť každého vlnenia, teda aj svetelného, platí vzťah:
Lambda je vlnová dĺžka, f frekvencia svetla.
Frekvencia f vlnenia je daná zdrojom a nezávisí od prostredia, ktorým sa svetlo šíri. Svetlo s rôznymi frekvenciami spôsobuje v oku subjektívny dojem rozličných farieb.
Pri meraní rýchlosti svetla v rôznych prostrediach sa zistilo, že fázová rýchlosť v danom prostredí závisí od frekvencie svetla teda v = F(f). Tento fyzikálny jav sa volá disperzia svetla.
Pretože index lomu je definovaný vzťahom n = c / v, v dôsledku disperzie svetla aj index lomu daného optického prostredia závisí od frekvencie.
Pri prechode bieleho svetla zo vzduchu do skla, lomené svetlo nie je biele, jeho okraje sú sfarbené na červeno a fialovo. Hovoríme, že biele svetlo sa pri lome rozložilo na farebné zložky. Najviac sa láme fialové svetlo, najmenej červené. Alfa je rovnaká, beta musí byť rôzny. nč < nf.
Pozorovaný jav bude výraznejší, keď biele svetlo necháme dopadať na optický hranol - vzniká sústava farebných pruhov, čo nazývame spektrum.
V spektre za sebou nasledujú červená oranžová žltá zelená modrá indigová fialová. Biele svetlo je zmesou jednoduchých spektrálnych svetiel, teda zmesou vlnení s rozličnými frekvenciami. Svetlo s jednou frekvenciou nazývame monofrekvenčné.
Vzhľadom na to, že frekvencia svetla sa prechodom rôznymi prostrediami nemení, platí :
z čoho vyplýva
.
Vlnová dĺžka v istom optickom prostredí s indexom lomu n je n-krát menšia ako vlnová dĺžka vo vákuu. n = n(f).
Zložená štruktúra bieleho svetla objasňuje aj farby predmetov. Keď predmet odráža všetky zložky naň dopadajúceho bieleho svetla, javí sa biely. Tráva a listy stromov sú zelené, lebo veľa zložiek bieleho svetla pohlcujú okrem častí najmä v oblasti zelenej. Keď sa na trávu pozeráme cez červené sklo(prepúšťa najmä červené svetlo), budeme ju vidieť takmer čiernu.