Номер 3, страница 188 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Световые волны. Параграф 36. Дисперсия света. Задания и упражнения - номер 3, страница 188.

Условие.

3. Можно ли наблюдать дисперсию в вакууме?

Решение.

Решение

Дисперсия света — это явление зависимости показателя преломления среды от частоты (или, что эквивалентно, от длины волны) световой волны. Математически это выражается как $n = f(\nu)$ или $n = f(\lambda)$, где $\text{n}$ — показатель преломления, $\nu$ — частота, а $\lambda$ — длина волны. Это явление возникает из-за того, что в веществе скорость распространения света $\text{v}$ зависит от его частоты. Именно дисперсия является причиной разложения белого света в спектр при прохождении через стеклянную призму.

В вакууме, в отличие от любой материальной среды, отсутствует вещество, с которым могли бы взаимодействовать электромагнитные волны. Согласно постулатам специальной теории относительности, скорость света в вакууме $\text{c}$ является фундаментальной физической константой и не зависит от частоты (длины волны) света или от скорости движения источника или наблюдателя. Для всех составляющих спектра — от радиоволн до гамма-лучей — скорость в вакууме одинакова и равна примерно $299 792 458$ м/с.

Показатель преломления вакуума по определению принимается равным единице: $n_{вак} = 1$. Поскольку эта величина является константой и не зависит от частоты света, то в вакууме дисперсия не наблюдается. Пучок белого света будет распространяться в вакууме, не разделяясь на составляющие его цвета.

Ответ: Нет, наблюдать дисперсию в вакууме нельзя. Это связано с тем, что скорость света в вакууме является постоянной величиной для всех частот (длин волн), и, следовательно, показатель преломления вакуума не зависит от частоты света и всегда равен 1.