Номер 5, страница 110 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

X. Электромагнитная природа света. Выполняем тест - номер 5, страница 110.

Условие.

5. Явление дисперсии света возникает из-за:

1) различных скоростей света в вакууме

2) окрашивания белого света в различные цвета

3) различных скоростей составляющих белого света в веществе

4) поглощения света различными веществами

Решение.

Решение

Явление дисперсии света — это зависимость показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света. Белый свет представляет собой совокупность электромагнитных волн различных частот, которые человеческий глаз воспринимает как разные цвета.

Рассмотрим предложенные варианты ответа:

1. различных скоростей света в вакууме. Это утверждение неверно. В вакууме скорость света является постоянной величиной ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с) для всех частот электромагнитного излучения. Дисперсия в вакууме отсутствует.

2. окрашивания белого света в различные цвета. Это утверждение описывает следствие дисперсии, а не ее причину. Среда (например, призма) не окрашивает свет, а лишь разделяет уже существующие в составе белого света цветовые компоненты.

3. различных скоростей составляющих белого света в веществе. Это утверждение является правильным определением причины дисперсии. При прохождении света через вещество (например, стекло или воду) скорость его распространения ($\text{v}$) становится меньше, чем в вакууме. Эта скорость зависит от частоты световой волны: свет разных цветов распространяется в веществе с разной скоростью. Показатель преломления вещества ($\text{n}$) определяется как отношение скорости света в вакууме к скорости света в веществе: $n = \frac{c}{v}$. Поскольку скорость $\text{v}$ для разных цветов разная, то и показатель преломления $\text{n}$ для них будет различным. Например, для видимого света в стекле скорость красного света больше, чем скорость фиолетового ($v_{красный} > v_{фиолетовый}$), следовательно, показатель преломления для красного света меньше, чем для фиолетового ($n_{красный} < n_{фиолетовый}$). Из-за этой разницы в показателях преломления лучи разных цветов преломляются под разными углами, что и приводит к разложению белого света в спектр.

4. поглощения света различными веществами. Поглощение света — это явление, при котором энергия световой волны преобразуется во внутреннюю энергию вещества. Хотя поглощение также зависит от частоты света, оно не является причиной разделения света на спектр, а определяет цвет непрозрачных тел или ослабление света в прозрачных средах.

Таким образом, явление дисперсии возникает именно из-за того, что компоненты белого света (волны разных частот) имеют разные скорости распространения в веществе.

Ответ: 3