Номер 1, страница 183, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. Начертите на белом листе черную полосу. Посмотрите на эту полосу сквозь стеклянную призму. Что вы увидите? Почему образуется данная картина?

1. При наблюдении на белом листе черной полосы сквозь стеклянную призму, мы увидим, что сама черная полоса останется темной, но ее края станут цветными, образуя радужную окантовку. Один край полосы будет окрашен в красно-оранжевые тона, а противоположный — в сине-фиолетовые.

Данная картина образуется из-за явления дисперсии света. Белый лист бумаги отражает падающий на него белый свет (например, от солнца или лампы), который представляет собой совокупность электромагнитных волн разной длины, соответствующих разным цветам. Черная полоса, наоборот, поглощает почти весь падающий на нее свет.

Когда отраженный от белого листа свет проходит через призму, он преломляется. Показатель преломления стекла зависит от длины волны света: для фиолетового света (самая короткая длина волны в видимом диапазоне) он наибольший, а для красного (самая длинная волна) — наименьший. В результате призма преломляет фиолетовый свет на больший угол, чем красный. Это приводит к разложению белого света в спектр — непрерывную последовательность цветов от красного до фиолетового.

На границе черной полосы и белого фона мы наблюдаем именно этот эффект: свет от белого фона разлагается в спектр, и мы видим его "края". С одной стороны полосы видны цвета, отклоняющиеся слабее (красный, оранжевый), а с другой — цвета, отклоняющиеся сильнее (синий, фиолетовый). Сама черная полоса не излучает и не отражает свет, поэтому она остается темной.

Ответ: При взгляде на черную полосу сквозь призму ее края будут окрашены в цвета спектра (радуги). Это явление объясняется дисперсией света, при которой призма разлагает белый свет, отраженный от листа, на его составляющие цвета.

2. Для получения на экране непрерывного спектра от узкой щели необходимо провести следующий опыт:

1. Подготовка оборудования: Понадобятся источник яркого белого света (например, проекционный фонарь или солнечный луч), ширма или картон с вырезанной в ней узкой вертикальной щелью, стеклянная призма и белый экран. Опыт лучше проводить в затемненном помещении.

2. Создание узкого пучка света: Источник света размещают за ширмой так, чтобы свет проходил через узкую щель. Это формирует направленный, узкий и плоский пучок света.

3. Разложение света в спектр: На пути пучка света, вышедшего из щели, устанавливают стеклянную призму. Призму располагают так, чтобы свет падал на одну из ее граней и, преломившись дважды (на входе и на выходе из призмы), выходил из другой грани. Для наилучшего результата пучок света должен падать на призму под углом, близким к углу наименьшего отклонения.

4. Проекция спектра: За призмой устанавливают белый экран. Прошедший через призму свет разложится на составляющие его цвета из-за дисперсии. На экране появится широкая цветная полоса – непрерывный спектр. В этой полосе цвета будут плавно переходить друг в друга в следующей последовательности: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Красный свет, отклоняющийся на наименьший угол, будет расположен на одном краю спектра, а фиолетовый, отклоняющийся на наибольший угол, – на другом.

Ответ: Чтобы получить непрерывный спектр, необходимо направить узкий пучок белого света (пропущенного через щель) на стеклянную призму. После прохождения через призму свет разложится в спектр, который можно наблюдать на экране, расположенном за призмой. На экране появится цветная полоса, плавно переходящая от красного цвета к фиолетовому.