Номер 744, страница 113 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Интерференция и дифракция света. Электромагнитная природа света. Электромагнитное поле - номер 744, страница 113.

744. Почему толстое плоское зеркало с плавно утоньшающимися краями имеет красочную окантовку при освещении его солнечными лучами?

Решение

Появление красочной окантовки на краях толстого зеркала при освещении солнечным светом объясняется явлением дисперсии света.

Солнечный свет является белым, то есть представляет собой смесь световых волн разной длины, которым соответствуют разные цвета видимого спектра. Толстое зеркало — это стеклянная пластина с отражающим покрытием на задней стороне.

Центральная часть зеркала представляет собой плоскопараллельную пластину. Когда лучи света проходят через нее, они преломляются дважды: на входе в стекло и на выходе из него. Хотя при первом преломлении свет разлагается в спектр (происходит дисперсия), при втором преломлении на параллельной границе все цветные лучи выходят параллельно друг другу и исходному направлению. Для глаза они снова сливаются в белый свет, поэтому в центре зеркала цветовых эффектов не наблюдается.

Края зеркала, которые плавно утончаются, имеют клиновидную форму, то есть действуют как призма с очень малым преломляющим углом. Когда белый свет падает на такой край, он проходит через эту призму. Показатель преломления стекла $n$ зависит от длины волны света $\lambda$. Это явление и называется дисперсией. В видимой части спектра показатель преломления для фиолетовых лучей больше, чем для красных ($n_{фиолетовый} > n_{красный}$).

Из-за этой зависимости лучи разных цветов, пройдя через клиновидный край стекла, отразившись от задней поверхности и снова пройдя через стекло на выходе, отклоняются на разные углы. Фиолетовый свет отклоняется сильнее, а красный — слабее. В результате этого белый свет разлагается в спектр, что и воспринимается глазом как красочная, радужная окантовка.

Ответ:

Красочная окантовка возникает из-за явления дисперсии света. Плавно утончающиеся края толстого зеркала действуют как оптическая призма, которая разлагает падающий на них белый солнечный свет в спектр, поскольку показатель преломления стекла зависит от длины волны (цвета) света.