Номер 4, страница 141 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 39. Полное внутреннее отражение. Дисперсия света. Глава 5. Волновые свойства света - номер 4, страница 141.

4. Какая зависимость абсолютного показателя преломления стекла от частоты следует из опыта Ньютона?

Решение

Опыт Исаака Ньютона, в котором он пропускал пучок белого солнечного света через стеклянную призму, продемонстрировал явление дисперсии света. Суть этого явления заключается в том, что белый свет, который является сложным, разлагается на составляющие его монохроматические цвета, образуя спектр.

В полученном спектре цвета располагались в известной последовательности (от красного до фиолетового). Ньютон заметил, что лучи разного цвета преломляются призмой по-разному: фиолетовые лучи отклоняются на самый большой угол, а красные — на самый малый.

Степень преломления света на границе двух сред характеризуется показателем преломления $n$. Чем сильнее отклоняется луч от своего первоначального направления, тем больше показатель преломления вещества для этого луча. Таким образом, из опыта Ньютона следует, что показатель преломления стекла для фиолетового света больше, чем для красного света:

$n_{фиолетовый} > n_{красный}$

В свою очередь, различные цвета видимого света соответствуют электромагнитным волнам с разной частотой $ν$. Частота света возрастает при переходе по спектру от красного к фиолетовому:

$ν_{фиолетовый} > ν_{красный}$

Сопоставив эти два вывода, можно установить искомую зависимость: чем выше частота световой волны, тем больше для нее абсолютный показатель преломления стекла. То есть, зависимость является прямой (возрастающей функцией).

Ответ: Из опыта Ньютона следует, что абсолютный показатель преломления стекла увеличивается с увеличением частоты света. Эта зависимость является прямой: чем выше частота света, тем сильнее он преломляется в стекле.