Дисперсія світла. Спектральний склад природного світла. Кольори

 
 

Згадайте: сонячний літній день — і раптом на небі з'явилася хмаринка, пішов дощик, який начебто «не помічає», що сонце продовжує світити. Такий дощ у народі називають сліпим. Дощик іще не встиг закінчитись, а на небі вже засяяла різнокольорова веселка (рис. 13.1). Чому вона з'явилася? Розкладаємо сонячне світло у спектр.

 

Ще в давнину було помічено, що пучок сонячного світла, пройшовши крізь скляну призму, стає різнокольоровим.

Вважалося, що причина цього явища криється у властивості призми забарвлювати світло. Чи так це насправді, з’ясував у 1665 р. видатний англійський учений Ісаак Ньютон (1643-1727), провівши серію цікавих дослідів.



 

Для отримання вузького пучка сонячного світла Ньютон зробив у віконниці невеликий круглий отвір. Коли перед отвором він установлював скляну призму, на протилежній стіні з’являлася різнокольорова смужка, яку вчений назвав спектром. На смужці (як і у веселці) Ньютон виділив сім кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий (рис. 13.2, а).

Потім учений за допомогою екрана з отвором виділяв із широкого різнокольорового пучка світла вузькі одноколірні (монохроматичні) пучки та знову спрямовував їх на призму. Такі пучки відхилялися призмою, але вже не розкладались у спектр (рис. 13.2, б). При цьому найбільше відхилявся фіолетовий пучок світла, а найменше — червоний.

Результати дослідів дозволили Ньютону дійти таких висновків:

1) пучок білого (сонячного) світла складається зі світла різних кольорів;

2) призма не «фарбує» біле світло, а розділяє його (розкладає в спектр) через різне заломлення світла різного кольору.


Дізнаємось про дисперсію світла

Досліди Ньютона продемонстрували, зокрема, що, заломлюючись у скляній призмі, пучки фіолетового світла завжди відхиляються більше, ніж пучки червоного. Це означає, що для світла різного кольору показник заломлення скла є різним. Саме тому пучок білого світла й розкладається у спектр.

Явище розкладання світла у спектр, зумовлене залежністю показника заломлення середовища від кольору світла, називають дисперсією світла.

Для більшості прозорих середовищ найбільший показник заломлення має світло фіолетового кольору, найменший — червоного.

Світло якого кольору — фіолетового чи червоного — поширюється в склі швидше? Підказка: згадайте, як показник заломлення середовища залежить від швидкості поширення світла в цьому середовищі.

Характеризуємо кольори

У спектрі сонячного світла традиційно виділяють сім кольорів, можна виділити й більше. Але ви ніколи не зможете виділити, наприклад, коричневий або бузковий колір. Ці кольори є складними — вони утворюються внаслідок накладання (змішування) спектральних (чистих) кольорів у різних пропорціях. Деякі спектральні кольори в разі накладання один на одного утворюють білий колір. Такі пари спектральних кольорів називають додатковими (рис. 13.3).

Для зору людини особливе значення мають три основні спектральні кольори: червоний, зелений і синій: накладаючись, ці кольори дають відчуття найрізноманітніших кольорів і відтінків.

На накладанні трьох основних спектральних кольорів у різних пропорціях ґрунтується кольорове зображення на екрані комп’ютера, телевізора, телефону (рис. 13.4).

рис. 13.5. Завдяки тому що різні тіла по-різному відбивають, заломлюють і поглинають сонячне світло, ми бачимо навколишній світ різнокольоровим


З'ясовуємо, чому світ є різнокольоровим

Знаючи, що біле світло є складеним, можна пояснити, чому навколишній світ, освітлений лише одним джерелом білого світла — Сонцем, ми бачимо різнокольоровим (рис. 13.5).

Так, поверхня аркуша офісного паперу однаково добре відбиває промені всіх кольорів, тому аркуш, освітлений білим світлом, здається нам білим. Синій наплічник, освітлений тим самим білим світлом, переважно відбиває промені синього кольору, а решту поглинає.

Як ви вважаєте, який колір переважно відбивають пелюстки соняшників? листя рослин?

Синє світло, спрямоване на червоні пелюстки троянди, майже цілком поглинеться ними, бо пелюстки відбивають переважно червоні промені, а решту — поглинають. Тому троянда, освітлена синім світлом, здаватиметься нам практично чорною. Якщо ж синім світлом освітити білий сніг, то він здаватиметься нам синім, адже білий сніг відбиває промені всіх кольорів (у тому числі й сині). А от чорна шерсть кота добре поглинає всі промені, тому, хоч яким світлом ми його освітимо, кіт однаково здаватиметься чорним (рис. 13.6).

Зверніть увагу! Оскільки колір тіла залежить від характеристики падаючого світла, в темряві поняття кольору позбавлене будь-якого сенсу.

Підбиваємо підсумки

Пучок білого світла складається зі світла різних кольорів. Виділяють сім основних спектральних кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Показник заломлення світла, а отже, швидкість поширення світла в середовищі залежать від кольору світла.

^ Залежність показника заломлення середовища від кольору світла називають дисперсією світла. Ми бачимо навколишній світ різнокольоровим завдяки тому, що різні тіла по-різному відбивають, заломлюють і поглинають світло.

Контрольні запитання

1. Опишіть досліди І. Ньютона щодо встановлення спектрального складу світла. 2. Назвіть сім спектральних кольорів. 3. Світло якого кольору найбільше заломлюється в речовині? найменше заломлюється? ^ 4. Дайте означення дисперсії світла. Яке природне явище пов’язане з дисперсію? 5. Які кольори називають додатковими? 6. Назвіть три основні кольори спектра. Чому їх так називають? 7. Чому навколишній світ ми бачимо різнокольоровим?

вправа № 13

1. Якими здаватимуться чорні літери на білому папері, якщо дивитися на них крізь зелене скло? Яким при цьому здаватиметься колір паперу?

2. Світло яких кольорів проходить крізь синє скло? поглинається ним?

3. Через скло якого кольору не можна побачити текст, написаний фіолетовим чорнилом на білому папері?

4. У воді поширюються пучки світла червоного, оранжевого та блакитного кольорів. Швидкість поширення якого з пучків є найбільшою?

5. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтеся, чому небо блакитне; чому Сонце на заході часто буває червоним.

Експериментальне завдання

«Творці райдуги». Наповніть неглибоку посудину водою та поставте її біля світлої стіни. На дно посудини помістіть плоске дзеркало (див. рисунок).

Спрямуйте на дзеркало пучок світла — на стіні з’явиться «сонячний зайчик». Розгляньте його та поясніть спостережуване явище.

Фізика і техніка в Україні

Київський національний університет ім. тараса Шевченка (КНУ) заснований 8 листопада 1833 р. як Імператорський університет Святого Володимира. Перший ректор університету — видатний учений-енциклопедист Михайло Олександрович Максимович.

Із КНУ пов'язані імена відомих учених — математиків, фізиків, кібернетиків, астрономів: Д. О. Граве, М. П. Кравчука, Г. В. Пфейффера, М. М. Боголюбова, В. М. Глуш-кова, А. В. Скорохода, Й. І. Гіхмана, Б. В. Гнєденка, В. С. Михалевича, М. П. Авенаріуса, М. М. Шіллера, Й. Й. Косоногова, О. Г. Ситенка, В. Є. Лашкарьова, Р. П. Фогеля, М. Ф. Хан-дрикова, С. К. Всехсвятського.

У світі відомі наукові школи Київського університету — алгебраїчна, теорії ймовірностей та математичної статистики, механіки, фізики напівпровідників, фізичної електроніки та фізики поверхні, металогенічна, оптики нових матеріалів та ін. Із 2008 р. ректор КНУ — академік НАНУ і НАПНУ, Герой України Леонід Васильович Губерський.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Фізики за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.