Номер 1, страница 187 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

✓ Почему призма может повернуть световые лучи?

Почему призма может повернуть световые лучи?

Призма может поворачивать световые лучи благодаря явлению преломления света. Это явление заключается в изменении направления распространения света при его переходе из одной среды в другую, например, из воздуха в стекло и обратно. Это происходит потому, что скорость света в разных средах различна.

Процесс прохождения луча света через треугольную призму можно описать в два этапа:

1. Вход в призму: Когда световой луч, идущий из воздуха, попадает на первую грань призмы, он переходит в более плотную оптическую среду (стекло). Скорость света в стекле меньше, чем в воздухе. Из-за этого луч преломляется, то есть изменяет свое направление. Согласно закону преломления Снеллиуса ($n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$, где $n$ – показатель преломления среды, $\alpha$ – угол падения, $\beta$ – угол преломления), луч отклоняется к перпендикуляру (нормали), проведенному к поверхности грани в точке падения.

2. Выход из призмы: Пройдя через призму, луч достигает второй грани и выходит обратно в воздух, то есть в менее плотную оптическую среду. Скорость света снова увеличивается, и луч опять преломляется. На этот раз, переходя в менее плотную среду, он отклоняется от перпендикуляра к этой грани.

Ключевым фактором является то, что две преломляющие грани призмы не параллельны друг другу, а расположены под углом. Из-за этого второе преломление не компенсирует первое (как это происходит в плоскопараллельной пластине, где луч на выходе параллелен лучу на входе), а, наоборот, усиливает отклонение луча от его первоначального направления. В результате луч света, прошедший через призму, всегда оказывается повернутым на некоторый угол в сторону ее основания.

Также важно отметить, что показатель преломления вещества зависит от длины волны (цвета) света. Это явление называется дисперсией. Сильнее всего преломляется фиолетовый свет, а слабее всего — красный. Именно поэтому призма не только поворачивает лучи, но и способна разложить пучок белого света в цветной спектр.

Ответ: Призма поворачивает световые лучи из-за двукратного преломления света на ее непараллельных гранях. При переходе из воздуха в призму и обратно свет меняет свою скорость, что приводит к изменению направления его распространения на каждой границе. Непараллельность граней приводит к тому, что суммарное отклонение луча отлично от нуля.