Физика · конспекты ★0
Физика › 9 класс › Линзы и оптические приборы

Тема 35Дисперсия света. Опыты Ньютона

★★★
Термины темы — найди их в тексте:Дисперсия светаспектрне разложитсяотражаетпропускает

В 1666 году Исаак Ньютон пропустил узкий пучок солнечного света через стеклянную трёхгранную призму и увидел на стене разноцветную полоску — спектр: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Призма раскладывает белый свет в спектр
Призма раскладывает белый свет в спектр Иллюстрация: light-fizika.ru
Определение

Дисперсия света — зависимость показателя преломления вещества от цвета (частоты) света.

Фиолетовые лучи преломляются сильнее всего, красные — слабее. Значит, белый свет — это смесь цветов, а призма их только разделяет.

Опыты Ньютона

  1. Вырежем из спектра один цвет и пропустим через вторую призму. Он отклонится, но не разложится: одноцветный (монохроматический) свет — простой.
  2. Пропустим весь спектр через вторую, перевёрнутую призму (или соберём линзой) — снова получится белый свет. Белый свет можно сложить из спектральных цветов.
Запомни

В вакууме все цвета распространяются с одинаковой скоростью. А в стекле фиолетовый свет медленнее красного — поэтому для него и показатель преломления больше.

Цвета тел

Цвет непрозрачного тела определяется тем, какие лучи оно отражает. Белая бумага отражает все цвета, чёрная почти всё поглощает, красная отражает в основном красные лучи. Прозрачное тело (цветное стекло) окрашено в цвет лучей, которые оно пропускает.

Белая поверхность отражает все цвета, красная — только красныйБелая поверхность отражает все цвета, красная — только красный
Белая поверхность отражает все цвета, красная — только красный Иллюстрация: light-fizika.ru
Чёрная поверхность поглощает весь свет. Цветок фиолетовый, потому что отражает фиолетовые лучиЧёрная поверхность поглощает весь свет. Цветок фиолетовый, потому что отражает фиолетовые лучи
Чёрная поверхность поглощает весь свет. Цветок фиолетовый, потому что отражает фиолетовые лучи Иллюстрация: light-fizika.ru
Почему так?

Как появляется радуга? Солнечные лучи преломляются и отражаются внутри дождевых капель. Из-за дисперсии разные цвета выходят из капель под разными углами. Поэтому радугу видно, только когда Солнце за спиной наблюдателя.

Пример

Какой покажется красная роза в зелёном свете? Роза отражает красный свет, а зелёный поглощает — поэтому она покажется почти чёрной.

Образ для запоминания

Порядок цветов спектра: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Красный «охотник» преломляется слабее всех, фиолетовый «фазан» — сильнее всех.

⚗ Мини-опыт

Пропустите белый свет через призму. Затем выделите один цвет — разложится ли он? Включите вторую, перевёрнутую призму — что получится из спектра?

▶ Симуляция PhET

На экране «Призмы» включите белый свет и направьте его на призму. Поменяйте материал призмы — как меняется ширина спектра?

Преломление светаОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Какой цвет призма преломляет сильнее всего?
Для фиолетового света показатель преломления больше.
2Что будет, если пропустить через призму свет одного цвета?
Монохроматический свет простой.
3Почему трава зелёная?
Цвет непрозрачного тела — это цвет отражённых лучей.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Что такое дисперсия света?

    Ответ

    Зависимость показателя преломления от цвета (частоты) света.

    Как получилось?
  2. Кто первым разложил белый свет в спектр?

    Ответ

    Исаак Ньютон.

    Как получилось?
  3. Назовите цвета спектра по порядку.

    Ответ

    Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

    Как получилось?
  4. Почему белая бумага кажется белой?

    Ответ

    Она отражает лучи всех цветов.

    Как получилось?
  5. Белый лист рассматривают через синее стекло. Каким он кажется?

    Ответ

    Синим: стекло пропускает только синие лучи.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Как доказать, что белый свет состоит из цветов, а призма не «окрашивает» его?

    Ответ

    Сложить спектр второй призмой или линзой — снова получится белый свет. А один выделенный цвет вторая призма не раскладывает.

    Как получилось?
  2. Каким покажется синий предмет при красном освещении?

    Ответ

    Почти чёрным: синий предмет поглощает красный свет.

    Как получилось?
  3. Почему у простых объективов изображение окаймлено цветной каймой?

    Ответ

    Из-за дисперсии фокусное расстояние линзы для разных цветов разное.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Дисперсия света
Зависимость показателя преломления вещества от цвета (частоты) света.
Спектр белого света
Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.
Преломление разных цветов
Фиолетовый преломляется сильнее всего, красный — слабее всего.
Цвет непрозрачного тела
Это цвет лучей, которые тело отражает.
Опыты Ньютона
Призма раскладывает белый свет, а спектр снова складывается в белый.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.