Полоска бумаги кажется красной потому что краска покрывающая полоску обладает способностью отражать
Ответы к тестам по физике 9 класс 45656 (Часть 2)
2″
6 /, ч
76
ТЕСТ 39. Термоядерная реакция
Вариант 1
1. Реакция слияния легких ядер, происходящая при темпера
турах порядка сотен миллионов градусов, называется
а) реакцией ядер атомов
б) ядерной реакцией
в) термоядерной реакцией
2. Энергия может выделяться
а) только при делении тяжелых ядер атомов
б) как при делении тяжелых ядер атомов, так и при синтезе лег
ких ядер
в) только при синтезе легких ядер
3. Примером термоядерной реакции может служить
а) расщепление нейтроном ядра урана
б) слияние изотопов водорода, в результате чего образуется ядро
гелия
♦
4. Управляемые термоядерные реакции могут использоваться
а) в мирных целях
б) только в термоядерной бомбе
5. Энергия, поддерживающая жизнь на Земле, существует
благодаря
а) химическим реакциям, происходящим в недрах Земли
б) реакциям деления тяжелых ядер атомов, протекающим в нед
рах Солнца
в) термоядерным реакциям, протекающим в недрах Солнца
77
Вариант 2
ТЕСТ 39. Термоядерная реакция
1. Создание высокой температуры для возникновения термо
ядерной реакции необходимо для придания ядрам атомов
большей
а) кинетической энергии и их сближения
б) потенциальной энергии и их удаления друг от друга
2. При одинаковых массах вещества реакция синтеза легких
ядер по сравнению с реакцией деления тяжелых ядер энер
гетически
а) более выгодна
б) менее выгодна
в) не дает выгоды, т.к. массы вещества одинаковы
3. Неуправляемая термоядерная реакция
а) реализуется в термоядерной бомбе
б) может реализоваться в мирных целях
в) может реализоваться как в термоядерной бомбе, так и в мир
ных целях
4. Для удержания плазмы в ограниченном пространстве при
меняются очень сильные
а) электростатические поля
б) магнитные поля
в) гравитационные поля 5
5. Водородный цикл состоит из
а) двух термоядерных реакций,
гелия из водорода
б) трех термоядерных реакций,
водорода из гелия
в) трех термоядерных реакций,
гелия из водорода
приводящих
приводящих
приводящих
к образованию
к образованию
к образованию
Дисперсия света и цвета тел
Для знакомства с явлением дисперсии света проделаем опыт. На пути красного луча поставим треугольную стеклянную призму (рис. «а»). Луч дважды преломится на её гранях и отклонится в сторону основания призмы. Пустим по тому же пути фиолетовый луч: он преломится сильнее красного (рис. «б»). Повторим опыт, заменив стеклянную призму на алмазную или ледяную. Мы обнаружим, что алмазная преломляет оба луча сильнее, а ледяная – слабее. Однако во всех трёх использованных нами призмах фиолетовый луч преломляется сильнее красного.
Опыт можно повторять, используя лучи других цветов, однако вывод будет прежним: показатель преломления вещества зависит от цвета света. Это влияние называют дисперсией света. В физике также встречается трактовка дисперсии как явления «разложения» света (рис. «в»).
Направив на призму белый свет, мы увидим два новых явления: во-первых, тонкий пучок превратится в расширяющийся и, во-вторых, белый свет превратится в многоцветный. Поместив на его пути белый экран, мы увидим радужную полоску – сплошной спектр (см. рисунок).
Откуда же появились разноцветные лучи? Рассмотрим рисунок «в» внимательнее. Красно-оранжевая часть спектра расположена там, куда шёл красный луч в опыте «а». При этом сине-фиолетовая часть спектра расположена там, куда шёл фиолетовый луч в опыте «б». Следовательно, белый свет разделяется призмой на цветные лучи. Таким образом, белый свет – сложный свет, образованный из света всех цветов спектра.
Цвета тел. На средней фотографии ракетки и теннисный шарик освещены белым светом. Посмотрим на них сквозь зелёное стекло: белый шарик стал зелёным, малиновая ракетка чёрной, а зелёная сохранила свой цвет (фото слева). Если же мы используем красное стекло, то белый шарик станет красным, зелёная ракетка чёрной, а малиновая красной (фото справа).
Правая ракетка видится нам зелёной, так как из всего спектра падающего на неё белого света она отражает лишь жёлто-зелёно-голубые лучи, дающие в смеси зелёный цвет. Лучи остальных цветов ракетка не отражает, а поглощает. Аналогично, если левая ракетка видится нам красной, значит, из всего спектра падающего на неё белого света она отражает только жёлто-красно-оранжевые лучи. Лучи других цветов ракетка поглощает.
Теперь объясним, почему ракетки поочерёдно выглядят чёрными: малиновая при рассматривании через зелёное стекло и зелёная – при рассматривании через красное. Оно потому и красное, что поглощает лучи всех цветов, пропуская лишь красно-оранжевые. А поскольку от зелёной ракетки таких лучей не исходит, она выглядит чёрной – от этой ракетки в наши глаза свет не поступает вообще, что наш мозг считает чёрным цветом. Аналогично, зелёное стекло поглощает лучи всех цветов, кроме сине-зелёно-жёлтых. Поэтому, наблюдая красную ракетку сквозь него, мы не видим испускаемого ею света – она выглядит чёрной.
Подтверждением такого объяснения поглощения цветного света служат опыты по измерению количества теплоты (см. § 6-в). Например, при пропускании красного цвета через красное и зелёное стёкла, в зелёном выделится больше теплоты, что говорит о более интенсивном поглощении им энергии света. И наоборот. Вместо цветных стёкол можно использовать и цветные фонари. Результат будет аналогичным: зелёный предмет, освещаемый красным светом, будет поглощать больше энергии.
§ 49. Дисперсия света. Цвета тел
Вы уже знаете, что абсолютный показатель преломления среды определяется её свойствами.
Являются ли свойства среды единственным фактором, определяющим показатель преломления, или существуют какие-либо другие причины, от которых он зависит?
Для ответа на этот вопрос проделаем опыт, изображённый на рисунке 145 (все изображённые на рисунке предметы размещены на классной доске с металлической основой и удерживаются на ней благодаря имеющимся на них магнитам). Разместим около объектива осветителя О диафрагму Д с горизонтальной щелью (расположенной перпендикулярно плоскости чертежа) и синий светофильтр Ф (т. е. синее стекло). При этом на экране (роль которого выполняет укреплённая на доске и немного отогнутая бумажная полоска) на уровне световых лучей получится изображение щели синего цвета (на рисунке 145, а его положение обозначено символом С1).
Рис. 145. Наблюдение дисперсии света при преломлении в призме световых лучей разной частоты
Заменим синий фильтр на красный — и на том же месте вместо синего изображения щели увидим красное К1.
Теперь на пути красного светового пучка поставим треугольную стеклянную призму NEM (рис. 145, б; объёмное изображение призмы — на рис. 145, г). Проходя через призму, луч отклоняется в сторону более широкой её части NM, в результате чего изображение щели смещается вниз в положение К2.
Проделаем тот же опыт, предварительно заменив красный светофильтр на синий (рис. 145, в). Мы обнаружим, что изображение щели, полученное в синих лучах, прошедших через призму, окажется в положении С2, т. е. сместится в том же направлении, что и красное, но на большее расстояние.
Проведённый опыт свидетельствует о том, что лучи синего цвета, имеющие большую частоту, чем красные, преломились сильнее красных. Это означает, что абсолютный показатель преломления стекла, из которого изготовлена призма, зависит не только от свойств стекла, но и от частоты (от цвета) проходящего через него света.
Из рисунка 145, д видно, что уже на грани NE призмы при одном и том же угле падения а синий луч преломился сильнее красного:
Слово «дисперсия» происходит от латинского dispersio и означает «рассеяние, развеивание».
Рис. 146. Разложение пучка белого света в спектр
Это наводит на мысль, что белый свет является сложным, состоящим из световых волн разных цветов (и соответственно разных частот).
Синий и красный лучи, выделенные в предыдущем опыте из белого света с помощью фильтров, при прохождении через призму не разлагались в спектр. Это говорит о том, что цветные лучи являются простыми, или, как их ещё называют, монохроматическими (от греческих слов monos — один, единственный и chromatikos — цветной, окрашенный). Свет каждого цвета представлен волнами настолько узкого интервала частот, что обычно его характеризуют одной определённой частотой.
Чтобы удостовериться, что призма не окрашивает, а именно разлагает белый свет, поставим на пути вышедшего из призмы и разложившегося в спектр пучка собирающую линзу (рис. 147). Мы увидим, что после преломления в линзе разноцветные лучи, пересекаясь в точке А, «складываются», приобретая белый цвет.
Рис. 147. Сложение спектральных цветов с помощью линзы
Сложить спектральные цвета и получить белый цвет можно и на более простом опыте. Возьмём картонный диск с изображёнными на нём разноцветными секторами и укрепим его на валу центробежной машины (рис. 148). При быстром вращении диска создаётся впечатление, что он белый.
Рис. 148. Опыт по сложению спектральных цветов
Зададимся вопросом, почему окружающие нас тела, освещенные одним и тем же солнечным светом, имеют разные цвета. В чём заключается физическая причина такого различия?
Чтобы выяснить это, проделаем опыт. С помощью установки, изображённой на рисунке 149, получим на белом экране (или на укреплённом на доске листе белой бумаги) спектр, изображённый на рисунке 150, а. Закроем правую часть спектра широкой бумажной полоской, например зелёного цвета. Мы увидим, что цвет полоски остаётся ярко-зелёным и не меняет оттенка только в той области, где на неё падают зелёные лучи. А при освещении лучами других цветов она либо меняет оттенок (в жёлтой части спектра), либо выглядит тёмной (рис. 150, б).
Рис. 149. Установка для получения сплошного спектра и объяснения того, почему окружающие нас тела, освещенные солнечным светом, имеют разные цвета
Рис. 150. Сплошной (непрерывный) спектр
Значит, покрывающая полоску краска обладает способностью отражать только зелёный свет и поглощать свет всех остальных цветов.
Мы повторили с вами опыты, которые проделал И. Ньютон в 1666 г. Он пропускал через призму узкий пучок солнечного света, проходящего через маленькое отверстие в ставне.
В настоящее время для получения чётких и ярких спектров используют специальные оптические приборы.
На рисунке 151 показано устройство и внешний вид одного из таких приборов — двухтрубного спектроскопа.
Рассмотрим принцип действия спектроскопа. В трубе К (рис. 151, а), называемой коллиматором, имеется узкая щель S. Через эту щель исследуемый свет входит в прибор и расширяющимся пучком падает на линзу Л1. Поскольку щель S расположена в фокальной плоскости этой линзы, то свет выходит из линзы параллельным пучком, а затем падает на призму П.
Рис. 151. Схема устройства и внешний вид двухтрубного спектроскопа
Так как волны разных цветов (т. е. разных частот) отклоняются призмой на разные углы, то из призмы выходят параллельные пучки разного направления (на рисунке показаны крайние лучи только двух пучков — красного и фиолетового). Эти пучки, преломившись в линзе Л2, образуют в её фокальной плоскости ЭЭ1 изображения щели S. Причём изображения, соответствующие волнам разных частот, приходятся на разные места плоскости ЭЭ1.
Если на щель падает белый свет, то все изображения щели сливаются в цветную полосу, в которой представлены все цвета.
Если же исследуемый свет представляет собой смесь нескольких монохроматических (простых) цветов, то спектр получится в виде узких линий соответствующих цветов, разделённых тёмными промежутками.
В спектрографе в плоскости ЭЭ1 помещается фотопластинка, на которой получается фотография спектра. Фотография спектра называется спектрограммой.
Если же в плоскость ЭЭ1 поместить матовое стекло, то образующийся на нём спектр можно наблюдать глазом, увеличив изображение с помощью линзы. В этом случае прибор называется спектроскопом. Внешне спектрограф и спектроскоп выглядят одинаково (рис. 151, б).
На рисунке 152 показан однотрубный спектроскоп (внешний вид — рис. а; устройство — рис. б и в). В школе его обычно используют при выполнении лабораторных работ по оптике. В том, как он действует, вы разберётесь самостоятельно при выполнении задания 3 из упражнения 45.
Рис. 152. Внешний вид и схема устройства однотрубного спектроскопа, применяемого при выполнении школьных лабораторных работ по оптике
Спектроскоп был сконструирован в 1815 г. немецким физиком Йозефом Фраунгофером. Этот прибор был необходим учёному для исследования явления дисперсии, которым он занимался в то время.
Вопросы
Упражнение
1 В данном случае под спектром понимается совокупность частот или длин волн, содержащихся в излучении какого-либо вещества. (В общем случае в физике спектр — это совокупность всех значений какой-либо физической величины, характеризующей систему или процесс.)
Дисперсия света
Ньютон впервые заметил, что изображение, даваемое объективом телескопа, имеет красочные края. Так он впервые обозначил разнообразие световых пучков и их красочность. Для того, чтобы более детально рассмотреть это явление, он взял световой пучок и направил его на призму с малым поперечным сечением, которая находилась в тёмной комнате. Свет попадал на эту призму через маленькое отверстие, а дальше – преломлялся в её полости и давал на противоположной вертикальной поверхности длинное изображение радужного окраса. Таким образом, на получаемой картинке присутствовали следующие цвета: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Этот набор цветовых полос Ньютон назван спектром.
Если теперь закрыть отверстие красным стеклом, то изображение получится красного цвета. Если синим, то – синего. Получается, что сам стеклянный треугольник не окрашивает световой пучок. Призма не выступает в роли красителя. Она лишь раскладывает световой пучок на составляющие.
Так, стоп, но если в радуге всего 7 цветов, то почему мы видим белый цвет? Как раз-таки белый цвет – это совокупность всех цветов. Если добавить в эксперимент Ньютона вторую призму и собрать выходящие пучки, то получится именно белый свет.
Помимо этих выводов, учёный сделал ещё и другие заключения. Так, например, он сформулировал важный постулат о том, что световые пучки, которые отличаются по цвету, неодинаковы и по степени преломляемости. Действительно, красные пучки преломляются хуже всех других цветов, а фиолетовые – наоборот, лучше всех.
Эту характеристику, связывающую показатель преломления светового пучка и его цвета, назвали дисперсией.
Уже известно, что показатель преломления зависит от скорости света в веществе. Напомним, что формула абсолютного показателя преломления равна: n=c/v. Теперь нетрудно догадаться о причинах слабого преломления красного цвета. Всё дело в его скорости.
Если пытаться раскладывать спектр в пустоте, то несмотря на преломления лучей в призме, будет получаться набор одинаковых цветов.
Далее была установлена зависимость, которая связывала цвет и физические характеристики светового пучка (например, частоту колебаний, длину волны). Новые знания о разложении света позволили сформулировать усовершенствованное определение.
Дисперсия – это зависимость показателя преломления среды от частоты световой волны.
Известно, что длины волн видимой части спектра лежат в интервале от 400 до 760 нм. Аналогичные закономерности можно выявить и для разных цветов. Они представлены на рисунке ниже.
Теперь, когда мы знаем, что белый цвет обладает сложным составом, то становятся очевидными многие оптические эффекты в окружающих нас предметах. Так, например, белый лист бумаги кажется нам белым, так как он отражает все падающие на него лучи. Красный пенал нам кажется красным только из-за того, что из совокупности падающих на него пучков, отражаются только красные, а остальные – поглощаются.
Дисперсия света. Цветовой диск Ньютона
Введение
Мы живем в мире разнообразных световых явлений – радуга, полярные сияния, голубое небо. Тем, кто не знаком с причинами их возникновения, эти световые явления кажутся необыкновенными и загадочными.
В повседневной жизни мы встречаемся со многими световыми явлениями, но обычно не задумываемся над ними – насколько они привычны для нас, а вот объяснить их часто затрудняемся. Например, чайная ложка, опущенная в стакан с водой, кажется нам надломленной или сломанной, в зависимости от того, с какой стороны мы смотрим на ложку. Мы видим окружающие нас предметы многоцветными при освещении Солнцем или яркой лампой, но с наступлением сумерек или при ослаблении света цветность предметов блекнет.
Все эти явления связаны с понятием «свет». В обыденной речи «свет» мы используем в самых разных значениях: ученье – свет, а неученье – тьма, свет мой, солнышко, скажи … В физике термин «свет» имеет гораздо более определенное значение. Опытным путем было установлено, что свет нагревает тела, на которое падает. Следовательно, он передает этим телам энергию. Мы также знаем, что одним из видов теплопередачи является излучение, следовательно, Свет – это электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом и вызывающее зрительные ощущения. Свет обладает множественными свойствами, одним таким свойством света является – дисперсия. Мы всегда сталкиваемся с этим явлением в жизни, но не всегда замечаем этого. Но если быть внимательным, то явление дисперсии всегда нас окружает. Одно из таких явлений это обычная радуга. На первый взгляд радуга это что-то простое, на самом деле при возникновении радуги происходят сложные физические процессы. Поэтому мы выбрали тему дисперсия света для того, чтобы глубже понять физические процессы и явления, происходящие в природе. Это очень интересная тема и мы постараемся в своем проекте представить все моменты, происходящие в истории развития науки о свете и показать опыты по демонстрации дисперсии света, а так же свою экспериментальную установку, разработанную специально для наблюдения дисперсии света, которая впоследствии может быть использована на уроках физики при изучении данной темы.
Цель проекта – изучение понятия «Дисперсия света» и изготовление экспериментальной установки «Цветовой диск Ньютона».
Задачи:
I. Теоритическая часть
1.1. Открытие Исаака Ньютона
В 1665–1667 годах Исаак Ньютон – английский физик и математик занимаясь усовершенствованием телескопов, обратил внимание на то, что изображение, даваемое объективом, по краям окрашено, данное наблюдение его очень заинтересовало, и он решил разгадать природу возникновения цветных полос. В это время в Англии свирепствовала эпидемия чумы, и молодой Исаак Ньютон решил укрыться от неё в своём родном Вулсторпе. Перед отъездом в деревню он приобрёл стеклянные призмы, чтобы «произвести опыты со знаменитыми явлениями цветов». Исследуя природу цветов, Ньютон придумал и выполнил целый комплекс различных оптических экспериментов. Некоторые из них без существенных изменений в методике, используются в физических лабораториях до сих пор. Главный опыт был традиционным. Проделав небольшое отверстие в ставне окна затемнённой комнаты, Ньютон поставил на пути пучка лучей, проходивших через это отверстие, стеклянную призму. На противоположной стене он получил изображение в виде полоски чередующихся цветов (рис. 1).
Рисунок 1. Эксперимент И. Ньютона
1.2. Спектральный состав света
Полученную таким образом цветную полоску солнечного света Ньютон разделил на семь цветов радуги – красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый (рис. 2).
Рисунок 2. Разложение белого пучка света на спектр
Спектр – (от латинского «spectrum» – видение) непрерывный ряд цветных полос, получается путем разложения луча белого света на составные части (рис. 3).
Если же рассматривать спектр без подобного предубеждения, то полоса спектра распадается на три главные части – красную, желто-зелёную и сине-фиолетовую. Остальные цвета занимают сравнительно узкие области между этими основными.
Все цвета спектра содержатся в самом солнечном свете, а стеклянная призма лишь разделяет их, так как различные цвета по-разному преломляются стеклом. Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, слабее всего – красные.
1.3. Дисперсия света
Проходя через призму, луч солнечного света не только преломляется, но и разлагается на различные цвета.
Дисперсией называется явление разложения света на цвета при прохождении света через вещество.
Прежде чем разобраться в сути этого явления, необходимо рассмотреть преломлении световых волн. Изменение направления распространения волны при прохождении из одной среды в другую называется преломлением.
Положим на дно пустого не прозрачного стакана монету или другой небольшой предмет. Подвинем стакан так, чтобы центр монеты, край стакана и глаз находились на одной прямой. Не меняя положения головы, будем наливать в стакан воду. По мере повышения уровня воды дно стакана с монетой как бы приподнимается. Монета, которая ранее была видна лишь частично, теперь будет видна полностью. Эти явления объясняются изменением направления лучей на границе двух сред — преломлением света (рис. 4).
Рисунок 4. Преломление светового луча
Закон преломления света: падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
| sin α | = n21 |
| sin β |
где n21 – относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
Если луч переходит в какую-либо среду из вакуума, то
где n – абсолютный показатель преломления второй среды.
Абсолютный показатель преломления – физическая величина, равная отношению синуса угла падения луча к синусу угла преломления при переходе луча из вакуума в эту среду.
Чем больше у вещества показатель преломления, тем более оптически плотным считается это вещество. Например, рубин – среда оптически более плотная, чем лёд.
Преломление света при переходе из одной среды в другую вызвано различием в скоростях распространения света в той и другой среде. Это было доказано французским математиком Пьером Ферма и голландским физиком Христианом Гюйгенсом. Они доказали, что
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах:
| sin α | = n21 = | V1 |
| sin β | V2 |
Скорость света в любом веществе меньше скорости света в вакууме. Причиной уменьшения скорости света в среде является взаимодействие световой волны с атомами и молекулами вещества. Чем сильнее взаимодействие, тем больше оптическая плотность среды, и тем меньше скорость света. Среду с меньшим абсолютным показателем преломления принято называть оптически менее плотной средой.
Абсолютный показатель преломления определяется скоростью распространения света в данной среде, которая зависит от физического состояния среды, т. е. от температуры вещества его плотности. Показатель преломления зависит также и от характеристик самого света. Для красного света он меньше, чем для зеленого, а для зеленого – меньше, чем для фиолетового.
Дисперсия света – зависимость показателя преломления и скорости света от частоты световой волны.
Абсолютный показатель преломления стекла n, из которого изготовлена призма, зависит не только от свойств стекла, но и от частоты (от цвета) проходящего через него света. В опыте Ньютона при разложении в спектр пучка белого света, лучи фиолетового цвета, имеющие большую частоту, чем красные, преломились сильнее красных, поэтому на экране можно наблюдать цветную полосу – спектр (рис. 5).
Рисунок 5. Преломление светового луча при прохождении через более оптически-плотную среду – стеклянную призму
1.4. Радуга
Дисперсией света объясняются многие явления природы, например Радуга. В результате преломления солнечных лучей в каплях воды во время дождя на небе появляется разноцветная дуга – радуга (рис. 6).
Рисунок 6. Природное явление радуга
Радуга — это оптическое явление, связанное с преломлением световых лучей на многочисленных капельках дождя.
Разноцветная дуга появляется оттого, что луч света преломляется в капельках воды, а затем, возвращаясь к наблюдателю под углом в 42 градуса, расщепляется на составные части от красного до фиолетового цвета (рис. 7).
Рисунок 7. Преломления света в капле дождя
Прежде всего, заметим, что радуга может наблюдаться только в стороне, противоположной Солнцу. Если встать лицом к радуге, то Солнце окажется сзади. Наблюдаемые в радуге цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через призму. При этом внутренняя (обращенная к поверхности Земли) крайняя область радуги окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя крайняя область — в красный.
Яркость оттенков и ширина радуги зависят от размера капель дождя. Чем крупнее капли, тем уже и ярче радуга, тем в ней больше красного насыщенного цвета. Если идёт мелкий дождик, то радуга получается широкая, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.
Чаще всего видим радугу в форме дуги, но дуга – это лишь часть радуги. Радуга имеет форму окружности, но мы наблюдаем лишь половину дуги, потому что её центр находится на одной прямой с нашими глазами и Солнцем (рис. 8).
Рисунок 8. Схема образования радуги относительно наблюдателя
Целиком радугу можно увидеть лишь на большой высоте, с борта самолёта или с высокой горы (рис. 9).
Рисунок 9. Радуга с борта самолета
II. Практическая часть
2.1. Демонстрация экспериментов по наблюдению дисперсии света
Изучив историю открытия дисперсии света, и процесс образования спектра, мы решили опытным путем пронаблюдать дисперсию света. Для этого подготовили и провели видео эксперименты, которые можно использовать на уроках физики при изучении темы Дисперсия света.
Эксперимент №1. Получение радужного спектра на мыльных пленках
Для проведения эксперимента понадобится: ёмкость с мыльным раствором, проволочная рамка.
Ход эксперимента: наливаем мыльный раствор в ёмкость, опускаем рамку в раствор, образуется мыльная плёнка. На плёнке появляется радужные полосы.
Эксперимент №2. Дисперсия света – разложение в радужный спектр пучка белого света при прохождении сквозь стеклянную призму
Для проведения эксперимента понадобится: призма, источник света (фонарик телефона), экран (лист белой бумаги).
Ход эксперимента: устанавливаем призму на экспериментальном столике. С одной стороны столика устанавливаем экран. Свет направляем на призму и на экране наблюдаем радужные полосы.
Эксперимент № 3. Дисперсия света – разложение в радужный спектр пучка белого света при прохождении через воду
Для проведения эксперимента понадобится: зеркало, источник света (фонарик телефона), экран (лист белой бумаги), ёмкость с водой.
Ход эксперимента: в ёмкость наливаем воду и кладем на дно зеркало. Направляем на зеркало свет, чтобы отраженный свет попадал на экран.
1.2. Цветовой диск Ньютона
Ньютон провел обычный опыт со стеклянной призмой и заметил разложение света на спектр. Направив луч дневного света на призму, он увидел на экране различные цвета радуги. После увиденного он выделил из них семь основных цветов. Это были такие цвета как: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (каждый охотник желает знать где сидит фазан). Ньютон выбрал лишь семь цветов по той причине, что были наиболее яркие, он также говорил, что в музыке всего семь нот, но сочетание их, различные вариации позволяют получить совершенно различные мелодии. Проведя обратный опыт, т.е. полученный спектр он направил на грань другой призмы и в результате опыта Ньютон снова получил белый свет (рис.10).
Рисунок 10. Первая призма разлагает белый свет в спектр, вторая вновь собирает спектр в белый свет
На основе этих простых опытов Ньютону пришла в голову мысль о создании круга состоящего из семи секторов и закрашенных определенными цветами в результате вращения, которого произойдет их смешение и мы получим белую раскраску этого круга. В последствии этот круг стали называть Цветной диск Ньютона (рис. 11).
Рисунок 11. Цветной диск Ньютона
Попробуем повторить опыт Ньютона. Для этого создадим экспериментальную установку, которая состоит из компьютерного кулера и прикрепленного к нему цветового диска, также блока питания (рис. 12).
Рисунок 12. Экспериментальная установка по получению белого света из спектра
Кулер создает большой проток воздуха, и служит для того что бы привести во вращение цветной диск. Так как наша установка подключается в сеть с напряжением 220 В, а кулер рассчитан на 12 В, поэтому к кулеру подключили блок питания для понижения напряжения с 220 В на 12 В. Для безопасности установка изолирована в пластмассовом боксе.
В результате при включении установки в розетку сети питания цветной круг, закрепленный на кулере, начнет вращаться, и мы увидим желтовато-белую окраску круга (рис. 13).
Рисунок 13. Результат вращения цветового диск Ньютона
Окраска круга при вращении желтовато-белая по двум причинам:
Таким образом, нам удалось повторить эксперименты Ньютона по разделению белого света на спектр и наоборот получение белого света из спектра.
Заключение
В результате проведенных опытов и экспериментов нами были сделаны следующие выводы:
Таким образом, посредством теоретического изучения данной темы и ее практического подтверждения и была достигнута основная цель проекта.