Номер 530, страница 159 - гдз по физике 11 класс сборник задач Дорофейчик, Силенков

530. На листе белой бумаги, лежащей на столе, находится стеклянная призма (рис. 145). На боковую грань призмы падает узкий параллельный пучок белого света, который содержит голубые (г), желтые (ж), зеленые (з), красные (к), оранжевые (о), синие (с) и фиолетовые (ф) лучи. После преломления в призме лучи попадают на поверхность бумаги и каждый из лучей создает точку своего цвета. Определите последовательность цветов точек по мере их удаления от призмы, если показатель преломления стекла тем больше, чем меньше длина волны света.

$n$

Рис. 145

Решение

Явление разложения белого света в спектр при прохождении через вещество, в данном случае стеклянную призму, называется дисперсией света. Причиной дисперсии является зависимость показателя преломления вещества ($n$) от длины волны ($\lambda$) света. В условии задачи указано, что показатель преломления стекла тем больше, чем меньше длина волны света. Это означает, что свет с меньшей длиной волны преломляется сильнее.

При прохождении через призму свет преломляется дважды: на входе и на выходе. Угол отклонения луча от первоначального направления зависит от показателя преломления. Чем больше показатель преломления, тем на больший угол отклоняется луч. Следовательно, лучи с меньшей длиной волны будут отклоняться на больший угол и окажутся на бумаге дальше от призмы, а лучи с большей длиной волны отклонятся на меньший угол и будут ближе к призме.

Для определения последовательности цветов необходимо расположить их в порядке уменьшения длины волны. Длины волн для данных цветов видимого спектра убывают в следующем порядке:

Красный (к) → Оранжевый (о) → Желтый (ж) → Зеленый (з) → Голубой (г) → Синий (с) → Фиолетовый (ф).

Это можно записать в виде неравенства: $ \lambda_к > \lambda_о > \lambda_ж > \lambda_з > \lambda_г > \lambda_с > \lambda_ф $.

Таким образом, красный свет, имея самую большую длину волны, отклонится на наименьший угол и будет ближе всего к призме. Фиолетовый свет, с самой короткой длиной волны, отклонится на наибольший угол и окажется дальше всех от призмы. Остальные цвета расположатся между ними в соответствии с их длинами волн.

Следовательно, последовательность цветов точек по мере их удаления от призмы будет следующей: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Ответ: Красный (к), оранжевый (о), желтый (ж), зеленый (з), голубой (г), синий (с), фиолетовый (ф).