Явление дисперсия света

Опыт 7.1Опыт Ньютона

Оборудование

Источник света

Стеклянная призма.

Ход работы:

Направим луч солнечного света через маленькое отверстие на стеклянную призму.

Рис. 7 1

Вывод:
Попадая на призму, луч преломлялся и давал на противоположной стене удлиненное изображение с радужным чередованием цветов – спектр.

Дисперсией света называются явления, обусловлен­ные зависимостью показателя преломления вещества от частоты (или длины) световой волны. Эту зависимость можно охарактеризовать функцией:

n = f (λ₀ ) (7.1)

где λ₀ — длина световой волны в вакууме.

Первое экспериментальное исследование дисперсии света было выполнено Ньютоном в 1672 г. по способу преломления в стеклянной призме.

7.2 Характер дисперсии. Метод скрещенных призм.

Рис. 7 2

Характер дисперсии становится особенно наглядным, если применить метод скрещенных призм. Первая (вспо­могательная) стеклянная, призма разворачивает пучок света вдоль одного, направления (см. пунктирную по­лосу на рис 7.1 , а и б). Вторая призма, изготовленная из исследуемого вещества, отклоняет каждый из луч в другом направлении. Это отклонение определяется зна­чением n (λ₀ ) для данного вещества, так что получаю­щаяся на экране искривленная радужная полоса на­глядно передает ход показателя преломления с длиной волны λ₀.

Для всех прозрачных бесцветных веществ функция n = f (λ₀ ) имеет в видимой части спектра вид, показанный на рис. в. С уменьшением длины волны показатель преломления увеличивается со все возрастающей ско­ростью, так что величина dn/dλ₀, называемая диспер­сией вещества, также увеличивается по модулю с уменьшением λ_0. Такой характер дисперсии называют нормальным. Рис. а соответствует случаю нор­мальной дисперсии.

Зависимость п от λ₀ в области нормальной дисперсии может быть представлена приближенно формулой:

n = а+ + + …, (7.2)

где а, Ь, с, ... — постоянные, значения которых для каж­дого вещества определяются экспериментально. В боль­шинстве случаев можно ограничиться двумя первыми членами формулы, полагая

n = a + (7.3)

В этом случае дисперсия вещества изменяется по закону:

= - (7.4)

Если вещество поглощает часть лучей, в области по­глощения и вблизи от нее ход дисперсии обнаруживает аномалию рис. б. На некотором участке более ко­роткие волны преломляются меньше, чем более длин­ные. Такой ход зависимости п от λ₀ называется ано­мальной дисперсией.