Дисперсия света
Как можно объяснить удивительное многообразие красок в природе?
Исаак Ньютон – английский физик и математик
- занимаясь усовершенствованием телескопов, обратил внимание на то, что изображение, даваемое объективом, по краям окрашено
(1643 -1727)
Опыт И. Ньютона
- Проходя через призму солнечный свет преломлялся и давал на стене изображение с радужным чередованием цветов
Спектральный состав света
- Первым на спектральный состав света обратил внимание Исаак Ньютон.
- Ученый выяснил, что радужная полоска образовалась благодаря разным величинам отклонения лучей различных цветов, т.е. лучей с различными длинами волн.
- Так Ньютоном была открыта дисперсия света.
Радужная полоска - спектр от латинского « spectrum»- вúдение
Каждый охотник желает знать
где
сидит
фазан
Волна одного цвета –
монохроматическая
Закрыв отверстие красным стеклом, Ньютон наблюдал на стене только красное пятно.
Волна одного цвета –
монохроматическая
Закрыв отверстие синим стеклом, Ньютон наблюдал на стене только синее пятно
Каждой цветности соответствует своя длина и частота волны
Длины волн монохроматического света
760 –
620
620 –
590
нм
590 –
нм
560
560 –
500
500 –
нм
нм
480
480 –
450
нм
450 –
нм
380
нм
Объяснение дисперсии света
Опыт И. Ньютона
- Разная степень преломляемости связана с разной скоростью распространения света разных частот в данной среде.
- Зависимость показателя преломления света от частоты колебаний (или длины волны) называется дисперсией.
- Вследствие различной степени преломляемости разных монохроматических цветов пучок белого света разлагается призмой в спектр.
Синтез белого света с помощью призм
Собрав линзой вышедшие из призмы цветные пучки, Ньютон получил на белом экране вместо окрашенной полосы белое изображение отверстия
Выводы из опытов Ньютона:
- призма не изменяет свет, а лишь разлагает его на составные части;
- белый свет как электромагнитная волна состоит из семи монохроматических волн;
- световые пучки, отличающиеся по цвету, отличаются по степени преломляемости;
- наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи , меньше других - красные ;
- красный свет имеет наибольшую скорость в среде, а фиолетовый - наименьшую , поэтому призма и разлагает свет.
Дисперсией объясняются многие явления природы:
- Радуга
- Цвета непрозрачных тел
- Цвета прозрачных тел
- Игра драгоценных камней
Р а д у г а
- Радуга –это спектр солнечного света
- Он образован разложением белого света в каплях дождя
- Из дождевых капель под разными углами преломления выходят широкие разноцветные пучки света
- Наблюдатель, находясь вне зоны дождя, видит радугу на фоне облаков, освещаемых солнцем, на расстоянии 1 – 2 км
Условия возникновения
радуги:
1.Радуга появляется, только когда выглянуло из-за туч солнце и только в стороне, противоположной солнцу. 2.Радуга возникает, когда солнце освещает завесу дождя. 3.Радуга появляется при условии, что угловая высота солнца над
горизонтом не превышает 42 º
В водяной капле происходят оптические явления:
- Преломление света
- Дисперсия света
- Отражение света
Цвет непрозрачных предметов
- Многообразие цветов и оттенков в окружающем нас мире объясняет явление дисперсии.
- При взаимодействии с различными телами лучи света разного цвета по-разному отражаются и поглощаются этими телами.
- Тела, окрашенные в белый цвет, отражают лучи света разных частот одинаково хорошо.
- Тела, окрашенные в черный цвет, поглощают лучи света разных частот одинаково хорошо.
- Непрозрачные тела окрашиваются в тот цвет, лучи света которого они хорошо отражают.
Цвет прозрачных тел
- Цвет прозрачного тела определяется составом того света, который проходит через него.
- Если прозрачное тело равномерно поглощает лучи всех цветов, то в проходящем белом свете оно бесцветно, а при цветном освещении имеет цвет тех лучей, которыми освещено.
- При пропускании белого света через окрашенное стекло оно пропускает тот цвет, в который окрашено.
- Это свойство используется в различных светофильтрах .
Игра драгоценных камней
- Явлением дисперсии при многократном преломлении света объясняется игра драгоценных камней
- Драгоценные камни нам кажутся цветными, так как содержащиеся в них примеси поглощают некоторые составляющие белого света
Выводы:
- Дисперсия – явление разложения белого света в спектр
- Белый свет – сложный, состоит из семи монохроматических цветов.
- Показатель преломления среды зависит от цвета света
- Свет с разными длинами волн распространяется в среде с разными скоростями: фиолетовый с наименьшей, красный - наибольшей
Закрепление изученного материала
«Светофор»
Используя цветные кружки, выберите правильный ответ.
Проверь себя
1 . Как называется зависимость показателя преломления от частоты колебаний или длины волны?
- Дисперсия
- Интерференция
- Дифракция
Проверь себя
2 . На призму направили световой пучок малого поперечного сечения. Световой пучок преломляется призмой и падает на экран. Какая картина будет наблюдаться на экране?
- Темное пятно
- Светлое пятно
- Спектр
Проверь себя
3. Что можно сказать о скорости распространения электромагнитных волн разных частот в вакууме?
- Красный свет имеет наибольшую скорость
- Фиолетовый цвет имеет наименьшую скорость
- Электромагнитные волны распространяются в вакууме с одинаковой скоростью 300000 км/с
Проверь себя
4. Наблюдение за гиацинтовым арой ведется в белом свете, через красный и синий светофильтры. При каком наблюдении птицу можно лучше рассмотреть?
- Через красный светофильтр
- Через синий светофильтр
- В белом свете
Проверь себя
5. Какое физическое явление лежит в основе образования радуги?
- Интерференция
- Дисперсия
- Дифракция
Объясните результат опыта со спектральным кругом
Домашнее задание:
- Учебник § 53 учить
- Отвечать на вопросы с. 205 устно
- Задачник (Рымкевич) № 1080 решить