Открытие явления дисперсии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ШАДРИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ФИЗИКИ

 

 

Курсовая работа

по физике

Дисперсия света

 

 

Выполнил:

Студент 303 группы

Физико-математического факультета

Чистяков Алексей Юрьевич

 

Руководитель:

Суханова Ида Александровна

Доцент, кандидат

физико-математических наук

Г. Шадринск, 2002

Содержание

 

Введение

Глава I. Дисперсия света

1.1 Преломление светового луча в призме

1.2 Открытие явления дисперсии

1.3 Первые опыты с призмами. Представления о причинах возникновения цветов до Ньютона.

1.4 Опыты Ньютона с призмами. Ньютоновская теория возникновения цветов

1.5 Открытие аномальной дисперсии света. Опыты Кундта

Глава II. Дисперсия в природе

2.1 Радуга

Глава III. Экспериментальная установка для наблюдения смешения цветов

3.1 Описание установки

3.2 Устройство экспериментальной установки

Заключение

Литература

Введение

 

Дисперсия света. 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. Наверное, нет человека, который не любовался бы радугой. Существует старинное английское поверье, согласно которому у подножия радуги можно найти горшок с золотом. На первый взгляд радуга это что-то простое, на самом деле при возникновении радуги происходят сложные физические процессы. Наверное, поэтому я выбрал тему дисперсия света для того, чтобы глубже понять физические процессы и явления, происходящие в природе. Это очень интересная тема и я постараюсь в своей курсовой работе представить все моменты, происходящие в истории развития науки о свете и показать опыты на своей экспериментальной установке, разработанной специально для наблюдения дисперсии света. При конструировании данной установки я опирался на так называемый круг Ньютона, который нужно было приготовить к семинару по физике и понять “принцип работы“ данного устройства. Также необходимо было

1. изучить литературу по этой теме, изучить различные демонстрационные установки, используемые на уроках физики и учитывая условия теоретической и материальной базы,

2.  была изготовлена демонстрационная установка для наблюдения сложения цветов, которая впоследствии может быть использована на уроках физики при изучении дисперсии света.

 

Глава I. Дисперсия света

Преломление светового луча в призме

 

Проходя через призму, луч солнечного света не только преломляется, но и разлагается на различные цвета. Рассмотрим преломление луча в призме. Строго говоря, это означает, что световой луч предполагается здесь одноцветным, или, как принято называть в физике, монохроматическим

(от греческих «моно» — один и «хромое»— цвет). На рис.1 показан световой луч, проходящий через призму с преломляющим углом q и показателем преломления n; показатель преломления окружающей среды (воздуха) примем равным единице. Изображенный на рисунке луч падает на левую грань призмы под углом a₁.

 

			AD1 ^ MO BD ^ ON

 

 

Рис. 1

Открытие явления дисперсии

Дисперсия света. В яркий солнечный день закроем окно в комнате плотной шторой, в которой сделаем маленькое отверстие. Через это отверстие будет проникать в комнату узкий солнечный луч, образующий на противоположной стене светлое пятно. Если на пути луча поставить стеклянную призму, то пятно на стене превратится в разноцветную полоску, в которой будут представлены все цвета радуги—от фиолетового до красного (рис. 2: Ф – фиолетовый, С — синий, Г — голубой, 3 — зеленый, Ж —желтый, О —оранжевый, К — красный).

 

Рис. 2.

 

Дисперсия света – зависимость показателя преломления n вещества от частоты f (длины волны l) света или зависимость фазовой скорости световых волн от частоты. Следствие дисперсии света - разложение в спектр пучка белого света при прохождении сквозь призму. Изучение этого спектра привело И. Ньютона (1672) к открытию дисперсии света. Для веществ, прозрачных в данной области спектра, n увеличивается с увеличением f (уменьшением l), чему и соответствует распределение цветов в спектре, такая зависимость n от f называется нормальной дисперсией света. Разноцветная полоска на рис. 2 есть солнечный спектр.