Номер 2, страница 246 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 50. Дисперсия света. Цвета тел. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 2, страница 246.

2. Расскажите об опыте по преломлению белого света в призме (ход опыта, результаты, вывод).

Что называют дисперсией света?

Дисперсией света называют явление зависимости показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света. Также дисперсией называют разложение белого света в спектр при его прохождении через преломляющую среду.

Это явление возникает из-за того, что скорость распространения световых волн в веществе зависит от их частоты (или длины волны). В вакууме скорость света постоянна для всех цветов, но в любой другой прозрачной среде (например, в стекле или воде) световые волны разной длины волны распространяются с разной скоростью.

Показатель преломления вещества $n$ определяется как отношение скорости света в вакууме $c$ к его фазовой скорости $v$ в среде: $n = c/v$. Поскольку скорость $v$ зависит от длины волны $\lambda$, то и показатель преломления является функцией длины волны: $n = n(\lambda)$.

Для большинства прозрачных веществ в видимой области спектра (так называемая нормальная дисперсия) показатель преломления уменьшается с увеличением длины волны. Это означает, что фиолетовый свет (с короткой длиной волны) преломляется сильнее, чем красный свет (с длинной длиной волны).

Ответ: Дисперсия света — это явление разложения белого света на его составляющие цвета (спектр) при прохождении через оптически плотную среду, обусловленное зависимостью показателя преломления среды от частоты (или длины волны) световой волны.

2. Расскажите об опыте по преломлению белого света в призме (ход опыта, результаты, вывод).

Этот классический опыт был впервые проведен Исааком Ньютоном в 1666 году и наглядно продемонстрировал явление дисперсии света.

Ход опыта: В затемненной комнате через небольшое отверстие в ставне пропускался узкий пучок солнечного света. На пути этого пучка белого света размещали стеклянную треугольную призму. За призмой устанавливали экран, на котором наблюдали изображение, полученное после прохождения света через призму.

Результаты: На экране вместо ожидаемого белого пятна появилась вытянутая радужная полоса, которую Ньютон назвал спектром. Эта полоса состояла из непрерывной последовательности цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Было замечено, что разные цвета отклоняются призмой на разные углы. Меньше всего от первоначального направления отклонялся красный свет, а больше всего — фиолетовый.

Вывод: Опыт показал, что призма не окрашивает белый свет, а разлагает его на составляющие его простые цвета. Таким образом, был сделан вывод, что белый свет является сложным, то есть представляет собой совокупность световых волн разной длины, которые вызывают у человека ощущение разных цветов. Явление разложения света в спектр было названо дисперсией. Причиной дисперсии является то, что показатель преломления стекла для световых волн разной длины различен. Он имеет наименьшее значение для красных лучей ($n_{\text{красный}}$) и наибольшее — для фиолетовых ($n_{\text{фиолетовый}}$). В соответствии с законом преломления света, лучи с большим показателем преломления отклоняются на больший угол.

Ответ: Опыт Ньютона с призмой заключается в пропускании узкого пучка белого света через стеклянную призму. В результате на экране наблюдается радужная полоса (спектр), что доказывает сложность состава белого света и зависимость показателя преломления стекла от цвета (длины волны) света, то есть явление дисперсии.