Підручник з Природничих наук. 1 частина. 10 клас. Гільберг - Нова програма

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

ТАЄМНИЦІ КОЛЬОРОВОЇ СМУГИ

До розглянутих на початку теми спектрів випромінювання й поглинання додамо ще один, спостерігати який ми можемо в природі. Загадка «Дощ пройшов, через ставок перекинувся місток. Кольорів у ньому сім, він подобається всім!» підкаже вам, про який саме спектр ідеться.

Поява кольорового спектра внаслідок проходження білого світла крізь скляну призму зумовлена тим, що світлові пучки різних кольорів заломлюються в склі по-різному: найбільше заломлюється світловий пучок фіолетового кольору, а найменше — червоного. Це означає, що світлові пучки різних кольорів в одному й тому самому середовищі поширюються з різною швидкістю. Світло червоного кольору поширюється найшвидше, а фіолетового — найповільніше.

Оптичні явища, зумовлені залежністю швидкості поширення світла в певному середовищі від його кольору називають дисперсією світла.

Саме дисперсією світла пояснюється утворення веселки внаслідок потрапляння сонячного світла на завісу дощу. Краплини води, діючи разом, подібно до безлічі «призм», заломлюють біле світло і створюють різнокольорове коло. Спостерігачу, як правило, видно лише дугу веселки, за умови, що він стоїть спиною до Сонця (мал. 6.28).

Мал. 6.28. Фізика веселки

У спектрі виокремлюють сім кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Світлові пучки двох різних спектральних кольорів у разі накладання один на одного утворюють інші кольори. Так, спрямувавши в одну точку на екрані оранжеве та зелене світло, дістанемо пляму жовтого кольору. Особливе значення для нашого зору мають три основні кольори: червоний, зелений та синій. Змішуванням цих кольорів у різних пропорціях можна отримати всі відтінки, які може розрізняти око людини. При цьому зелений, червоний і синій кольори не можна дістати комбінацією інших кольорів спектра. На змішуванні трьох основних кольорів ґрунтується принцип дії кольорових телевізорів і моніторів, а обернений процес розкладання світлового потоку на три основні кольори лежить в основі принципу дії цифрових кольорових фото- та відеокамер.

ПОДУМАЙТЕ Й ВІДПОВІДАЙТЕ

1. Які хвилі називають когерентними?

2. Що таке інтерференція? Назвіть способи спостереження інтерференції.

3. Як зміниться вигляд багатоколірної мильної бульбашки, якщо освітити її монохроматичним світлом?

4. Кольорові яскраві смуги утворюються від краплі бензину лише тоді, коли вона падає на вологу, а не суху поверхню асфальту. Поясніть чому.

5. У чому полягає явище дифракції світлових хвиль і як його можна спостерігати?

6. Чи можливе явище інтерференції та дифракції з ультрафіолетовими, інфрачервоними й рентгенівськими променями?

7. Чим відрізняється поляризоване світло від природного? Як отримують поляризоване світло? Де на практиці застосовують явище поляризації світла?

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ

Спостереження інтерференції та дифракції світла

Обладнання: дві скляні пластинки або прилад для спостереження кілець Ньютона, розчин для мильних бульбашок, щілина змінної ширини (або штангенциркуль, або розрізи різної ширини в цупкому чорному папері), лазерний диск, лазерний ліхтарик.

1. Ретельно протріть скляні пластинки, зберіть їх докупи та стисніть пальцями. Спостерігайте пластинки у відбитому світлі на темному тлі, намагайтеся побачити яскраві райдужні кільця. Спостерігайте зміни цих кілець, змінюючи тиск на пластинки.

2. Спробуйте спостерігати інтерференційну картину, дивлячись крізь скляні пластини у вікно або на світлу поверхню.

3. Спостерігайте інтерференційну картину на мильній бульбашці.

4. Наблизьте до ока щілину завтовшки в кілька десятих часток міліметра, розташувавши її паралельно до трубки люмінесцентної лампи. Розглядаючи крізь щілину цю лампу, спостерігайте райдужні смужки навколо лампи. Запам’ятайте, у якому порядку розташовано кольори в райдужних смужках.

5. Змінивши ширину щілини (або виконавши спостереження крізь щілину іншої ширини), дослідіть уплив ширини щілини на дифракційну картину.

6. Спостерігайте відбиття білого світла від лазерного диска. Запам’ятайте, у якому порядку розташовано кольори у відбитому світлі.

7. Спостерігайте відбиття пучка червоного світла лазерного ліхтарика від лазерного диска.