Номер 771, страница 115 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитное поле. Преломление света. Физический смысл показателя преломления. Дисперсия света. Цвета тел. Типы оптических спектров - номер 771, страница 115.

Условие.

771. Одинаково ли близко линза собирает красные и фиолетовые лучи?

Решение.

Нет, линза собирает красные и фиолетовые лучи на разном расстоянии. Это явление, называемое хроматической аберрацией, связано с дисперсией света в веществе, из которого сделана линза.

Дисперсия означает, что показатель преломления $n$ материала линзы зависит от длины волны (цвета) света. Для большинства прозрачных материалов, таких как стекло, показатель преломления для фиолетового света (короткая длина волны) больше, чем для красного света (длинная длина волны): $n_{фиолетовый} > n_{красный}$.

Фокусное расстояние линзы $F$ зависит от показателя преломления. Оптическая сила линзы $D$, равная $1/F$, прямо пропорциональна величине $(n-1)$. Так как $n$ для фиолетового света больше, линза преломляет фиолетовые лучи сильнее, чем красные. Это означает, что оптическая сила для фиолетового света больше ($D_{фиолетовый} > D_{красный}$).

Поскольку фокусное расстояние обратно пропорционально оптической силе ($F=1/D$), фокусное расстояние для фиолетовых лучей будет меньше, чем для красных ($F_{фиолетовый} < F_{красный}$).

Таким образом, собирающая линза сфокусирует фиолетовые лучи ближе к своему центру, чем красные лучи.

Ответ: Нет, линза собирает фиолетовые лучи ближе, чем красные.