Номер 8.115, страница 194 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 8. Волновая оптика. Дисперсия и рассеяние света - номер 8.115, страница 194.

Условие.

8.115. Почему сигналы предупреждения об опасности подают красным светом?

Решение.

Использование красного цвета для сигналов предупреждения об опасности обусловлено как физическими, так и психофизиологическими причинами, но главная из них — физическая.

Основная причина заключается в том, что свет разных цветов по-разному взаимодействует с атмосферой. Видимый свет представляет собой электромагнитные волны разной длины. У красного света — самая большая длина волны в видимом спектре (около 700 нм), а у фиолетового — самая короткая (около 400 нм). При прохождении через атмосферу свет рассеивается на молекулах воздуха, частицах пыли, каплях воды в тумане и т.д. Согласно закону Рэлея, интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны:

$I \propto \frac{1}{\lambda^4}$

Это означает, что коротковолновый свет (синий, фиолетовый) рассеивается гораздо сильнее, чем длинноволновый (красный). Именно поэтому небо кажется нам голубым — мы видим синий свет, рассеянный в атмосфере со всех сторон. Красный же свет, наоборот, рассеивается слабее всего и способен проходить через атмосферу на большие расстояния с минимальными потерями. Это свойство особенно важно в условиях плохой видимости (туман, дождь, дым, снегопад), когда сигнал опасности должен быть виден с максимального расстояния.

Кроме того, существует и психофизиологическая причина. Красный цвет инстинктивно привлекает внимание человека и ассоциируется с опасностью, например, с огнем или кровью. Эта врожденная или приобретенная ассоциация вызывает быструю реакцию и заставляет проявлять осторожность, что критически важно в экстренных ситуациях.

Ответ: Сигналы предупреждения об опасности подают красным светом, потому что он имеет самую большую длину волны в видимом спектре и поэтому меньше всего рассеивается в атмосфере. Благодаря этому красный сигнал виден с наибольшего расстояния, особенно в условиях плохой видимости (туман, дождь, дым). Дополнительно, красный цвет психологически ассоциируется с опасностью и эффективно привлекает внимание.