Понятие «дисперсия света». Загадка: На минуту в землю врос разноцветный чудо—мост. Ответ: Радуга - Почему же у нас на Земле, возможно, такое замечательное и красивое явление как радуга? - Ответ на этот вопрос науке и нам с вами помог дать известный английский учёный Исаак Ньютон. - Давайте попробуем, следуя описаниям исторических опытов Ньютона по дисперсии света, воспроизвести некоторые из них и исследовать от чего же зависит преломляемость световых лучей, т. е. от чего зависит показатель преломления вещества, через которое распространяется свет? На прошлом уроке мы проводили экспериментальное измерение этой величины для стекла. Перед нами также стояла задача выяснить зависит ли показатель преломления n от угла падения луча? Что мы выяснили в ходе этого лабораторного исследования? Эксперимент 1. Взять в одну руку экран со щелью, а в другую – стеклянную пластину с косыми гранями. Экран расположить вертикально на фоне окна или горящей лампы на расстоянии 30-40см от глаза, а пластину – горизонтально перед глазом. 2. Посмотреть через косые грани пластины на хорошо освещённую щель в экране. Затем, слегка поворачивая её вокруг вертикальной оси, добиться наибольшей яркости видимого цветного изображения щели. 3. Между щелью и стеклянной пластиной поместить светофильтр. 4. Ответить на вопросы: Какие цвета и в каком порядке видны в изображении щели? Почему возникает такая картина? Почему цвета расположились в таком порядке? Какой цвет можно увидеть через светофильтр? - Ньютон пропускал солнечный свет в тёмную комнату через маленькое круглое отверстие в шторе, собирал лучи в узкий пучок двояковыпуклой линзой, а за линзой ставил стеклянную призму тонким концом вниз. Белый свет, падая на призму, преломлялся, за призмой на противоположной стене комнаты возникала «радуга» из разных цветов света. - «спектр» (лат. spectrum) – видение. - Как вы думаете, почему узкий пучок белого света, пройдя через призму, дал на экране цветную полосу – радужное изображение? Вывод: 1) преломляемость лучей зависит от их цвета; 2) белый свет – сложный свет; 3) монохроматический свет – свет одной частоты (длины волны). - Значит, призма не окрашивает белый свет в разные цвета, а позволяет увидеть составляющие сложного белого света, «раскрывая» их как веер перед нашим взором. Ньютон выделил в дисперсионном спектре семь основных цветов, следуя многовековой традиции (кроме того, число семь всегда считалось божественным семь дней недели, за которые был создан мир, семь чудес света и т. д.) - Как запомнить порядок расположения цветных составляющих в спектре? - Какой из цветовых пучков преломился меньше всего? (Ответ: «Красный»). - А какой из цветовых пучков преломился больше всего? (Ответ: «Фиолетовый»). Вывод: самым наименьшим в этом неравенстве записан показатель преломления для красного цвета, а самым большим записан показатель преломления фиолетового цвета. - Какой же из цветов имеет наибольшую скорость распространения в веществе? (Ответ: «Красный») - Какой из цветов имеет самую маленькую скорость распространения в веществе? («Фиолетовый») Вывод: соотношение для скоростей распространения в веществе всех составляющих спектра. - От чего зависит показатель преломления света в веществе? (Ответ: «Показатель преломления зависит не столько от цвета света, сколько от его частоты (или длины волны). - Вот теперь мы подошли к возможности сформулировать ответ на вопрос стоящий перед нами как основная цель урока, в чём заключается явление дисперсии? - Дисперсия (лат. «рассеяние») – зависимость скорости света в веществе (показателя преломления) от частоты колебания (или длины волны). Эксперимент Положение о немонохроматичности (сложности) белого света, состоящего из простых (монохроматических) цветов с помощью модели «круга Ньютона». - Почему нас окружает такой красочный, цветной мир? |