Номер 3, страница 141 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 39. Полное внутреннее отражение. Дисперсия света. Глава 5. Волновые свойства света - номер 3, страница 141.

3. Какое физическое явление называют дисперсией?

Дисперсия света — это физическое явление, заключающееся в разложении пучка белого (сложного) света в спектр при его прохождении через оптически прозрачную преломляющую среду. В результате этого явления белый свет, который является совокупностью электромагнитных волн разной частоты, разделяется на составляющие его монохроматические цвета: от красного до фиолетового.

Причиной дисперсии является зависимость показателя преломления $n$ вещества от частоты $ν$ (или, что эквивалентно, от длины волны $λ$) световой волны. Эта зависимость выражается функцией $n = f(λ)$. Скорость распространения света $v$ в среде связана с показателем преломления соотношением $v = c/n$, где $c$ — скорость света в вакууме. Поскольку показатель преломления для разных цветов (длин волн) различен, они распространяются в среде с разной скоростью и, согласно закону преломления света, отклоняются на разные углы.

Для большинства прозрачных веществ (например, стекла) в видимой области спектра наблюдается так называемая нормальная дисперсия: с увеличением длины волны $λ$ показатель преломления $n$ уменьшается. Это означает, что красный свет (имеющий наибольшую длину волны в видимом спектре) преломляется слабее всего, так как для него показатель преломления наименьший. Фиолетовый свет (с наименьшей длиной волны) преломляется сильнее всего, поскольку для него показатель преломления наибольший. Именно поэтому при прохождении через стеклянную призму пучок белого света раскладывается в цветную полоску — спектр.

Впервые явление дисперсии света было подробно исследовано и объяснено Исааком Ньютоном в 1666 году. Он экспериментально доказал, что белый свет не является простым, а состоит из лучей разных цветов. Ярким природным примером дисперсии является радуга, которая возникает в результате преломления и разложения солнечного света в многочисленных каплях дождя.

Ответ: Дисперсией называют явление зависимости показателя преломления вещества и, следовательно, скорости света в нем от частоты (или длины волны) световой волны, что приводит к разложению сложного света в спектр при прохождении через преломляющую среду.