Номер 2, страница 146, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 10. Электромагнитная природа света. Параграф 96. Исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 2, страница 146.

Условие.

• Открытие светового спектра.

Решение.

Открытие светового спектра.

Открытие светового спектра — одно из ключевых событий в истории физики, которое приписывается выдающемуся английскому ученому Исааку Ньютону. В 1666 году он провел серию знаменитых экспериментов, которые коренным образом изменили научное понимание природы света и цвета.

Эксперимент Ньютона.
Работая в затемненной комнате, Ньютон сделал в ставне небольшое отверстие, через которое проходил узкий пучок солнечного света. На пути этого пучка он установил стеклянную трехгранную призму. Когда белый солнечный свет проходил через призму, он преломлялся и проецировался на экран (стену) не в виде белого пятна, а в виде разноцветной полосы. Эту полосу Ньютон назвал спектром (от лат. spectrum — «видение», «образ»).

Цвета в спектре располагались в строгой и непрерывной последовательности: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. На основании этого наблюдения Ньютон сделал революционный вывод: белый свет не является простым и однородным, как считалось ранее, а представляет собой смесь всех цветов спектра. Призма не создает и не окрашивает свет, а лишь разделяет его на составные части из-за их различного преломления.

Явление дисперсии.
Явление разложения света в спектр при прохождении через преломляющую среду было названо дисперсией света. Ньютон объяснил его тем, что показатель преломления среды (в его опыте — стекла) зависит от цвета, а точнее, от частоты (или длины волны) световой волны. Лучи разного цвета преломляются под разными углами: красный свет, имеющий наибольшую длину волны в видимом диапазоне, преломляется слабее всего, а фиолетовый, с наименьшей длиной волны, — сильнее всего.

Доказательство теории.
Чтобы окончательно доказать, что призма именно разделяет, а не создает цвета, Ньютон провел контрольный опыт. Он выделил из полученного спектра узкий пучок одного цвета (например, зеленого) и направил его на вторую призму. Этот луч, пройдя через вторую призму, снова преломился, но уже не разлагался на другие цвета, а оставался зеленым.

В другом, еще более убедительном эксперименте, он использовал вторую призму, перевернутую по отношению к первой, и направил на нее весь полученный спектр. После прохождения через вторую призму все цветные лучи снова сошлись вместе, образуя на экране пятно белого света. Это окончательно подтвердило, что белый свет является композицией всех цветов спектра.

Значение открытия.
Открытие Ньютона заложило основы современной оптики и теории цвета. Оно привело к развитию спектрального анализа — мощного метода исследования состава вещества по его спектру излучения или поглощения. Позднее было обнаружено, что видимый спектр является лишь небольшой частью огромного электромагнитного спектра, включающего также невидимые для глаза инфракрасное (открыто Уильямом Гершелем в 1800 г.) и ультрафиолетовое (открыто Иоганном Риттером в 1801 г.) излучения.

Ответ: Открытие светового спектра было сделано Исааком Ньютоном в 1666 году. Он экспериментально доказал, что белый свет является сложным и состоит из совокупности лучей разных цветов. С помощью стеклянной призмы он разложил пучок солнечного света на непрерывную цветную полосу — спектр. Это явление, названное дисперсией, объясняется зависимостью показателя преломления вещества от частоты (цвета) света. Это открытие стало основой для развития оптики и спектрального анализа.