Главная >> Физика 9 кл. Перышкин. Онлайн учебник

 

Глава 3. Электромагнитное поле

 

§ 49. Дисперсия света. Цвета тел

Вы уже знаете, что абсолютный показатель преломления среды определяется её свойствами.

Являются ли свойства среды единственным фактором, определяющим показатель преломления, или существуют какие-либо другие причины, от которых он зависит?

Для ответа на этот вопрос проделаем опыт, изображённый на рисунке 145 (все изображённые на рисунке предметы размещены на классной доске с металлической основой и удерживаются на ней благодаря имеющимся на них магнитам). Разместим около объектива осветителя О диафрагму Д с горизонтальной щелью (расположенной перпендикулярно плоскости чертежа) и синий светофильтр Ф (т. е. синее стекло). При этом на экране (роль которого выполняет укреплённая на доске и немного отогнутая бумажная полоска) на уровне световых лучей получится изображение щели синего цвета (на рисунке 145, (а) его положение обозначено символом С1).

Заменим синий фильтр на красный — и на том же месте вместо синего изображения щели увидим красное К1.

Теперь на пути красного светового пучка поставим треугольную стеклянную призму NEM (рис. 145, (б); объёмное изображение призмы — на рис. 145, г). Проходя через призму, луч отклоняется в сторону более широкой её части NM, в результате чего изображение щели смещается вниз в положение К2.

Проделаем тот же опыт, предварительно заменив красный светофильтр на синий (рис. 145, в). Мы обнаружим, что изображение щели, полученное в синих лучах, прошедших через призму, окажется в положении С2, т. е. сместится в том же направлении, что и красное, но на большее расстояние.

Проведённый опыт свидетельствует о том, что лучи синего цвета, имеющие большую частоту, чем красные, преломились сильнее красных. Это означает, что абсолютный показатель преломления стекла, из которого изготовлена призма, зависит не только от свойств стекла, но и от частоты (от цвета) проходящего через него света.

Наблюдение дисперсии света при преломлении в призме световых лучей разной частоты

Из рисунка 145, д видно, что уже на грани NE призмы при одном и том же угле падения а синий луч преломился сильнее красного: βс < βк, значит, т. е. nс > nк. Соответственно для синих лучей больше и оптическая плотность стекла, но скорость их распространения в стекле меньше скорости красных, поскольку скорость обратно пропорциональна показателю преломления:

скорость обратно пропорциональна показателю преломления

  • Зависимость показателя преломления вещества и скорости света в нём от частоты световой волны называется дисперсией света.

Слово «дисперсия» происходит от латинского dispersio и означает «рассеяние, развеивание».

Разложение пучка белого света в спектр

Сложение спектральных цветов с помощью линзы

Теперь, убрав с осветителя фильтр, пропустим через призму пучок белого света (рис. 146). Мы увидим, что этот пучок не только отклонился к более широкой части призмы, но и разложился в спектр1, в котором семь цветов — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый (как в радуге) — плавно переходят друг в друга.

    1 В данном случае под спектром понимается совокупность частот или длин волн, содержащихся в излучении какого-либо вещества. (В общем случае в физике спектр — это совокупность всех значений какой-либо физической величины, характеризующей систему или процесс.)

Продолжение >>>