Номер 3, страница 205 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 53. Дисперсия света. Глава 7. Световые волны - номер 3, страница 205.

Условие.

3. Что такое дисперсия света?

Решение.

Решение 2.

3. Дисперсия света — это явление зависимости показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света. В более широком смысле, дисперсия — это зависимость фазовой скорости распространения волн в среде от их частоты.

Это явление было впервые обнаружено и исследовано английским ученым Исааком Ньютоном около 1666 года. В своих знаменитых опытах он пропускал узкий пучок солнечного света через стеклянную призму. В результате на экране за призмой вместо белого пятна появлялась разноцветная полоса, которую Ньютон назвал спектром. Эта полоса содержала последовательность цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Причиной дисперсии является то, что скорость распространения света в веществе (в отличие от вакуума, где скорость всех цветов одинакова) зависит от его частоты $\nu$ (или, что эквивалентно, длины волны $\lambda$). Показатель преломления среды $n$ по определению равен отношению скорости света в вакууме $c$ к фазовой скорости света в данной среде $v$:

$n = \frac{c}{v}$

Поскольку скорость света $v$ в среде для разных цветов различна, то и показатель преломления для них будет разным. Таким образом, показатель преломления является функцией частоты или длины волны света: $n = n(\nu)$ или $n = n(\lambda)$.

Для большинства прозрачных веществ в видимой области спектра наблюдается так называемая нормальная дисперсия: с увеличением частоты света (т.е. с уменьшением длины волны) показатель преломления вещества возрастает. Это означает, что фиолетовый свет, имеющий наибольшую частоту в видимом спектре, преломляется сильнее (отклоняется на больший угол), чем красный свет, имеющий наименьшую частоту. Именно это и приводит к пространственному разделению цветов и образованию спектра при прохождении белого света через призму.

Явление дисперсии лежит в основе работы многих оптических приборов, например, спектроскопов и спектрографов, предназначенных для анализа спектрального состава излучения. Также дисперсия объясняет такие красивые природные явления, как радуга, где роль множества маленьких призм выполняют капли дождя.

Ответ: Дисперсия света — это физическое явление, заключающееся в зависимости показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света, что приводит к разложению пучка сложного, например, белого, света в спектр при прохождении через преломляющую среду.