Номер 3, страница 131, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 10. Электромагнитная природа света. Параграф 92. Разложение белого света на цвета. Дисперсия света. Вопросы и задания - номер 3, страница 131.

Условие.

3. Что такое дисперсия света?

Решение.

Дисперсия света — это физическое явление, заключающееся в зависимости абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или, что эквивалентно, длины волны) проходящего через него света. Следствием этого является разложение в спектр пучка белого света при его прохождении через преломляющую среду, например, стеклянную призму.

Это явление было открыто и изучено Исааком Ньютоном около 1666 года. В своем классическом опыте Ньютон направил узкий пучок солнечного света на треугольную стеклянную призму. Пройдя через призму, свет не просто отклонился, но и разложился на разноцветную полосу на экране — спектр. Ньютон объяснил это тем, что белый свет не является однородным, а представляет собой смесь лучей разных цветов. Призма же не окрашивает свет, а лишь разделяет его на составляющие компоненты, поскольку лучи разных цветов преломляются ею под разными углами.

Причина дисперсии кроется во взаимодействии света с атомами и молекулами вещества. Когда свет проходит через среду, его электромагнитное поле вызывает колебания электронов в атомах. Скорость распространения света в среде (и, следовательно, показатель преломления $\text{n}$) зависит от того, как сильно и с каким сдвигом по фазе электроны откликаются на воздействие световой волны. Этот отклик, в свою очередь, зависит от частоты света $\text{v}$.

Для большинства прозрачных веществ в видимой области спектра наблюдается нормальная дисперсия: показатель преломления увеличивается с увеличением частоты (и, соответственно, с уменьшением длины волны $\lambda$). Это означает, что фиолетовый свет (имеющий наибольшую частоту и наименьшую длину волны в видимом спектре) преломляется сильнее, чем красный свет (имеющий наименьшую частоту и наибольшую длину волны).

Математически это выражается так: $n_{фиолетовый} > n_{красный}$.

Именно эта разница в показателях преломления для разных цветов и приводит к тому, что призма раскладывает белый свет в спектр, где цвета располагаются в известной последовательности: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Наиболее ярким природным проявлением дисперсии является радуга, возникающая в результате преломления и дисперсии солнечного света в каплях дождя или тумана.

Ответ: Дисперсия света — это явление разложения белого света в спектр при прохождении через преломляющую среду, которое происходит из-за того, что показатель преломления среды зависит от частоты (длины волны) света. В результате световые волны разного цвета (например, красного и фиолетового) преломляются под разными углами и разделяются в пространстве.