Вопросы, страница 155 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Вопросы

1. Что называется дисперсией белого света?

2. В каких опытах можно наблюдать явление дисперсии?

3. Чем объясняется явление дисперсии света?

4. Что такое белый свет?

1. Что называется дисперсией белого света?

Дисперсией света называют явление разложения пучка белого света в спектр при его прохождении через оптически прозрачную среду, например, стеклянную призму. Это явление демонстрирует, что белый свет имеет сложную структуру. В результате дисперсии он расщепляется на составляющие его монохроматические цвета, образуя непрерывную цветную полосу, которую называют спектром. Последовательность цветов в спектре, получаемом из белого света, всегда одинакова: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Впервые это явление было подробно исследовано и объяснено Исааком Ньютоном.

Ответ: Дисперсия — это явление разложения сложного (белого) света на его монохроматические составляющие (спектр) при прохождении через вещество.

2. В каких опытах можно наблюдать явление дисперсии?

Явление дисперсии можно наблюдать в ряде опытов и природных явлений.

• Классическим является опыт Исаака Ньютона с призмой. В затемненной комнате узкий пучок солнечного света направлялся на треугольную стеклянную призму. Пройдя через призму, свет раскладывался в цветной спектр, который наблюдался на экране.

• В природе самым известным примером дисперсии является радуга. Она возникает в результате преломления и отражения солнечного света в каплях дождя или тумана, которые действуют как миниатюрные призмы.

• В быту дисперсию можно увидеть, наблюдая за игрой света на гранях хрустальной посуды или люстры, на скошенном крае зеркала или в мыльных пузырях (хотя цвет мыльных пузырей обусловлен в основном интерференцией, дисперсия также вносит свой вклад).

Ответ: Явление дисперсии можно наблюдать в опыте Ньютона с призмой, а также в природных явлениях, таких как радуга, или при прохождении света через граненые прозрачные предметы.

3. Чем объясняется явление дисперсии света?

Явление дисперсии света объясняется зависимостью показателя преломления $\text{n}$ вещества от частоты $\nu$ (или, что эквивалентно, от длины волны $\lambda$) световой волны. Скорость света в веществе $\text{v}$ отличается от скорости света в вакууме $\text{c}$, и их отношение определяет показатель преломления: $n = \frac{c}{v}$. Для большинства прозрачных сред (например, стекла или воды) скорость распространения света $\text{v}$ зависит от его частоты. Эта зависимость, обозначаемая как $n(\lambda)$, и является физической причиной дисперсии.

Для видимого диапазона света в стекле наблюдается так называемая нормальная дисперсия: с уменьшением длины волны (т.е. при переходе от красного света к фиолетовому) показатель преломления возрастает. Согласно закону преломления света, угол преломления зависит от показателя преломления. Поэтому при прохождении через призму лучи света разного цвета преломляются под разными углами: фиолетовый свет (с наименьшей длиной волны) отклоняется сильнее всего, а красный (с наибольшей длиной волны) — слабее всего. Это и приводит к пространственному разделению цветов и образованию спектра.

Ответ: Дисперсия объясняется зависимостью показателя преломления среды от частоты (длины волны) света, из-за чего световые волны разного цвета распространяются в среде с разной скоростью и, как следствие, преломляются под разными углами.

4. Что такое белый свет?

Белый свет — это сложное (составное, или полихроматическое) электромагнитное излучение, которое воспринимается человеческим глазом как не имеющее цвета. Он представляет собой совокупность (суперпозицию) световых волн различных частот (и длин волн) во всем видимом диапазоне спектра. Видимый спектр для человека — это область длин волн примерно от 400 нм (фиолетовый свет) до 750 нм (красный свет). Именно явление дисперсии стало первым экспериментальным доказательством того, что белый свет не является простым, а состоит из всех цветов радуги. Когда все эти цвета смешиваются в определенных пропорциях (как, например, в солнечном свете), наш мозг интерпретирует полученный сигнал как белый цвет.

Ответ: Белый свет — это электромагнитное излучение, состоящее из совокупности волн всех цветов видимого спектра.