Номер 2, страница 183, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. При помощи призмы получите на экране непрерывный спектр от узкой щели. Постепенно увеличивайте ширину щели. Как будет меняться спектр?

2. Решение

При использовании узкой щели, призмы и экрана можно получить непрерывный спектр. Это явление, называемое дисперсией света, возникает из-за того, что показатель преломления материала призмы зависит от длины волны (частоты) света. В результате белый свет, проходя через призму, разлагается на составляющие его цвета, поскольку лучи с разной длиной волны преломляются под разными углами. Фиолетовые лучи отклоняются сильнее всего, а красные — слабее всего. На экране видна радужная полоса.

Сам наблюдаемый спектр является совокупностью множества монохроматических (одноцветных) изображений входной щели. Когда щель узкая, эти изображения тонкие, и мы видим чётко разделённые цвета.

При постепенном увеличении ширины щели спектр будет меняться. Во-первых, он станет значительно ярче, так как общее количество света, проходящего через щель, возрастёт. Во-вторых, каждое цветное изображение щели тоже станет шире. Из-за этого расширившиеся цветные полосы начнут накладываться друг на друга. Например, синяя полоса начнёт перекрываться с соседними зелёной и фиолетовой. Это приведёт к тому, что чистота и чёткость цветов будут уменьшаться, а границы между ними станут размытыми.

Если продолжать увеличивать ширину щели, степень наложения цветов в центральной части спектра станет настолько большой, что все цвета смешаются. Смешение всех цветов видимого спектра человеческий глаз воспринимает как белый свет. В результате в центре наблюдаемой полосы появится широкая белая область. При этом цветными останутся только самые края этой полосы: с одной стороны будет красная кайма (лучи, отклонившиеся на наименьший угол), а с другой — фиолетовая (лучи, отклонившиеся на наибольший угол).

Ответ: По мере увеличения ширины щели спектр будет становиться ярче, но менее чётким. Цветные полосы будут расширяться и перекрывать друг друга, из-за чего чистота цветов уменьшится. При достаточно большой ширине щели центральная часть спектра станет белой из-за полного наложения всех цветов, а цветными останутся только его края (красный с одной стороны и фиолетовый с другой).