Номер 6, страница 285 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Лабораторные работы - номер 6, страница 285.

Условие.

6. Наблюдение дисперсии света

Цель работы: убедиться в сложном составе белого (солнечного) света, наблюдая явление дисперсии.

Средства измерения и материалы: стеклянная пластинка (призма) с косыми гранями, экран со щелью, или электрическая лампа с прямой нитью накаливания (одна на класс), или изображение раздвижной щели в виде светлой вертикальной полоски, спроецированной на экран с помощью проекционного аппарата.

Гипотеза исследования

Сформулируйте ожидаемые результаты исследования прохождения света в стеклянной пластинке с косыми гранями.

Порядок выполнения работы

1. Возьмите экран со щелью в одну руку, а стеклянную пластинку с косыми гранями – в другую (рис. 248).

2. Смотрите через косую грань пластинки на хорошо освещённую щель в экране. Добейтесь наибольшей яркости цветных изображений щели (спектра).

3. Запишите порядок расположения цветов в спектре. Свет какого цвета преломляется в призме наиболее сильно?

4. Выделите основные цвета полученного спектра и запишите их в наблюдаемой последовательности.

5. Подтвердилась или не подтвердилась ваша гипотеза исследования?

Рис. 248

Решение.

Гипотеза исследования
Предполагается, что белый свет является составным, то есть состоит из электромагнитных волн разной длины (разных цветов). При прохождении через стеклянную пластинку с косыми гранями (призму) он должен разложиться на составляющие его цвета, образуя цветную полосу — спектр. Это явление, называемое дисперсией, возникает из-за того, что показатель преломления стекла зависит от длины волны света ($n = f(\lambda)$). Ожидается, что лучи с меньшей длиной волны (фиолетовый) будут преломляться сильнее, чем лучи с большей длиной волны (красный), так как для большинства прозрачных веществ показатель преломления увеличивается с уменьшением длины волны.

3. Запишите порядок расположения цветов в спектре. Свет какого цвета преломляется в призме наиболее сильно?
При наблюдении прохождения света через призму можно увидеть, что белый свет раскладывается на непрерывную последовательность цветов. Эта последовательность, называемая спектром, всегда одинакова. Зависимость показателя преломления вещества от длины волны света называется дисперсией. Для видимого света, проходящего через стекло, показатель преломления $\text{n}$ максимален для фиолетового света (наименьшая длина волны, $\lambda_{ф}$) и минимален для красного света (наибольшая длина волны, $\lambda_{к}$). То есть, $n_{ф} > n_{к}$. Угол отклонения луча призмой тем больше, чем больше показатель преломления. Следовательно, фиолетовый свет отклоняется на самый большой угол, а красный — на самый малый.
Ответ: Порядок расположения цветов в спектре: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Наиболее сильно в призме преломляется фиолетовый свет.

4. Выделите основные цвета полученного спектра и запишите их в наблюдаемой последовательности.
Основные цвета, которые можно выделить в непрерывном спектре, переходят друг в друга плавно. Традиционно выделяют семь основных цветов.
Ответ: Красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

5. Подтвердилась или не подтвердилась ваша гипотеза исследования?
В ходе эксперимента было установлено, что белый свет, проходя через призму, действительно разлагается на цветной спектр. Это доказывает, что белый свет не является монохроматическим, а представляет собой совокупность волн разной длины. Наблюдаемый порядок цветов и тот факт, что фиолетовый свет отклоняется сильнее красного, полностью соответствуют выдвинутой гипотезе, основанной на явлении дисперсии.
Ответ: Да, гипотеза исследования полностью подтвердилась.