Дисперсия света: почему радуга разноцветная
⚡ Физика · 8 класс
Дисперсия — это разложение белого света на цвета при преломлении; из-за неё радуга разделяет свет на семь цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Опыт Ньютона.
Разложение белого света
Если узкий пучок белого солнечного света пропустить через стеклянную призму, то на экране за ней появится не белая, а разноцветная полоса — от красного до фиолетового. Эту цветную полосу называют спектром, а само явление разложения белого света в спектр — дисперсией света. Опыт впервые подробно изучил и описал английский учёный Исаак Ньютон, доказав, что белый свет — сложный, составной.
Почему свет раскладывается
При переходе из воздуха в стекло свет преломляется — меняет направление на границе сред. Ньютон обнаружил, что лучи разного цвета преломляются по-разному: сильнее всего отклоняется фиолетовый луч, а слабее всего — красный. Из-за этого в призме лучи разных цветов расходятся веером и образуют на экране спектр, где цвета идут в строгом порядке.
| Цвет | Преломление | Положение в спектре |
|---|---|---|
| Красный | наименьшее | с одного края |
| Жёлтый, зелёный | среднее | в середине |
| Фиолетовый | наибольшее | с другого края |
Порядок цветов
В спектре цвета всегда расположены в одном и том же порядке. Его легко запомнить по известной фразе, где первая буква каждого слова — это первая буква названия цвета: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Это красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.
Белый свет -> призма -> красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.Доказательство и природные примеры
Если все цвета спектра снова собрать вместе с помощью второй призмы или собирающей линзы, то опять получится белый свет. Это и доказывает, что белый свет составлен из всех цветов спектра, а призма не «окрашивает» его, а лишь разделяет уже имеющиеся цвета. Сначала люди думали, что именно стекло придаёт свету окраску, но опыт со второй призмой опроверг это: если бы стекло окрашивало свет, второе стекло окрасило бы его ещё сильнее, а на деле цвета снова сливаются в белый. По той же причине после дождя на небе появляется радуга: множество мелких капель воды работают как маленькие призмы, разлагая солнечный свет на цвета. Поэтому радугу видно, когда солнце светит из-за спины наблюдателя, а перед ним идёт дождь — лучи входят в капли, преломляются, отражаются внутри и выходят разложенными в спектр. Дисперсию можно увидеть и в брызгах фонтана, и в тонкой плёнке мыльного пузыря, и в каплях росы на траве ранним утром.
Правило: белый свет — это смесь всех цветов спектра. Призма не создаёт новые цвета, а лишь разделяет лучи, которые по-разному преломляются.
Кратко о главном
- Дисперсия — это разложение белого света в спектр.
- Причина дисперсии — разное преломление лучей разного цвета.
- Сильнее всех отклоняется фиолетовый луч, слабее всех — красный.
- Белый свет составлен из всех цветов; радуга — природный пример дисперсии.
См. также: световые явления в физике: примеры, отражение, преломление, линзы.
Частые вопросы
Как называется явление, из-за которого белый свет разделяется на цвета?
Дисперсия света. Это зависимость показателя преломления вещества от цвета (длины волны): фиолетовые лучи преломляются сильнее красных, поэтому призма или капли дождя разводят их в стороны и белый свет превращается в спектр — радугу.
Какой порядок цветов в спектре?
Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый — запоминается по фразе «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Красный отклоняется меньше всех, фиолетовый — сильнее всех.