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

Глава 7. Световые волны. Параграф 53. Дисперсия света. Образцы заданий ЕГЭ - номер 3, страница 205.

Условие.

3. При попадании солнечного света на капли дождя образуется радуга. Это объясняется тем, что белый свет состоит из электромагнитных волн с разной длиной волны, которые каплями по-разному

1) поглощаются

2) отражаются

3) поляризуются

4) преломляются

Решение.

Решение 2.

Решение

Явление радуги — это оптический эффект, возникающий вследствие дисперсии белого солнечного света в каплях дождя. Белый свет представляет собой совокупность электромагнитных волн с разной длиной волны, каждой из которых соответствует определённый цвет видимого спектра.

Ключевым процессом, который приводит к разложению белого света на составляющие его цвета, является преломление света на границе двух сред (воздух-вода) и дисперсия. Дисперсия — это зависимость показателя преломления вещества от длины волны (или частоты) света.

Для воды, как и для большинства прозрачных сред, показатель преломления $n$ уменьшается с увеличением длины волны $\lambda$. Это означает, что красный свет (большая длина волны) преломляется слабее, чем фиолетовый свет (меньшая длина волны).

Когда луч света входит в каплю воды, он преломляется. Согласно закону преломления Снеллиуса $n_{воздуха} \sin \alpha = n_{воды} \sin \beta$, угол преломления $\beta$ зависит от показателя преломления воды $n_{воды}$. Поскольку $n_{воды}$ разный для разных цветов, свет разных цветов отклоняется на разные углы уже при входе в каплю. Затем свет отражается от внутренней задней поверхности капли и снова преломляется при выходе из нее, что еще больше усиливает разделение цветов. В результате из капли выходит веер разноцветных лучей, которые и формируют радугу для наблюдателя.

Исходя из этого, проанализируем варианты ответа:

1) поглощаются: Поглощение света водой происходит, но оно не объясняет разделение света на спектр.

2) отражаются: Внутреннее отражение является важной частью процесса, но само по себе оно не вызывает разделения цветов. Разделение происходит именно из-за преломления.

3) поляризуются: Поляризация света происходит при отражении, но не является причиной образования цветового спектра.

4) преломляются: Это верное утверждение. Именно из-за того, что волны разной длины по-разному преломляются в воде, мы наблюдаем разложение белого света в спектр.

Ответ: 4