Номер 1085, страница 143 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

1085 На чёрную классную доску наклеили горизонтальную полоску белой бумаги. Как окрасятся верхний и нижний края этой полоски, если на неё смотреть сквозь призму, обращённую преломляющим ребром вверх?

Решение

Когда свет от белой полоски бумаги проходит через стеклянную призму, он не только преломляется, но и разлагается в спектр. Это явление называется дисперсией света. Оно возникает из-за того, что показатель преломления стекла зависит от длины волны (цвета) света.

В задаче указано, что призма обращена преломляющим ребром вверх. Это значит, что ее основание находится внизу. Световые лучи, проходя через призму, всегда отклоняются к ее основанию. Таким образом, лучи от полоски будут отклоняться вниз. Наблюдатель же видит мнимое изображение объекта, которое смещается в сторону, противоположную отклонению лучей, то есть вверх, к преломляющему ребру.

Показатель преломления для фиолетового света больше, чем для красного ($n_ф > n_к$). Это означает, что фиолетовые лучи преломляются (отклоняются) сильнее, чем красные. Следовательно, угол отклонения для фиолетового света будет больше, чем для красного ($\delta_ф > \delta_к$).

Так как мнимое изображение смещается вверх, и это смещение пропорционально углу отклонения, то фиолетовая часть изображения сместится вверх на большее расстояние, чем красная. В результате изображение всей белой полоски превратится в вертикальную цветную полосу (спектр), у которой верхний край будет фиолетовым, а нижний — красным.

Таким образом:

• Верхний край изображения полоски будет сформирован наиболее сильно сместившимися вверх лучами, то есть сине-фиолетовыми.
• Нижний край изображения полоски будет сформирован наименее сместившимися вверх лучами, то есть красными.

Средняя часть полосы будет казаться белой, так как там будут накладываться друг на друга спектры от разных участков исходной белой полосы, снова образуя белый цвет.

Ответ: Верхний край полоски окрасится в сине-фиолетовый цвет, а нижний край — в красный.