Номер 9, страница 188 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Световые волны. Параграф 36. Дисперсия света. Вопросы - номер 9, страница 188.

Условие.

9. Какое природное явление обусловлено дисперсией и преломлением света?

Решение.

Природное явление, обусловленное одновременным действием дисперсии и преломления света, — это радуга. Радуга представляет собой красивое оптическое и метеорологическое явление, которое можно наблюдать, когда солнечные лучи проходят через капли воды (дождя или тумана), взвешенные в атмосфере.

Механизм возникновения радуги заключается в следующем:

1. Преломление света. Когда луч белого солнечного света попадает на поверхность сферической капли воды, он преломляется, то есть изменяет свое направление, так как переходит из оптически менее плотной среды (воздуха) в более плотную (воду).

2. Дисперсия света. Внутри капли воды происходит явление дисперсии. Белый свет является сложным и состоит из электромагнитных волн разной длины, которые наш глаз воспринимает как разные цвета (от красного до фиолетового). Показатель преломления воды немного зависит от длины волны света: для коротковолнового фиолетового света он больше, чем для длинноволнового красного. Из-за этой зависимости при преломлении фиолетовый свет отклоняется на больший угол, чем красный. В результате белый свет разлагается в спектр.

3. Внутреннее отражение. Разложившийся в спектр свет достигает задней стенки капли и отражается от нее, подобно зеркалу.

4. Второе преломление. После отражения свет выходит из капли обратно в воздух. На границе вода-воздух он снова преломляется, что приводит к еще большему угловому разделению лучей разного цвета.

В итоге, из-за этих процессов свет разных цветов выходит из капли под строго определенными углами. Для наблюдателя, стоящего спиной к солнцу, красный свет виден под углом около 42°, а фиолетовый — под углом около 40° к линии, соединяющей солнце и наблюдателя. Лучи от множества капель, находящихся на этих угловых расстояниях, формируют в небе цветную дугу, которую мы называем радугой.

Ответ: Радуга.