- Содержимое по тегу: спектр

kalser.ru Опыты по физике Содержимое по тегу: спектр

Для человеческого глаза вспышка молнии выглядит ослепительно белой. Однако представляется интересным, какие цвета могут возникнуть, если вспышка молнии станет распространяться хроматически, как радуга? Во время недавней грозы в г. Тарн, Франция, Дэвид Антао (David Antao) решил на практике получить спектр вспышки молнии:

Гроза 16 августа 2013 года, Тарн (Франция). Снимок ANTAO DAVID @ FAYSSAC.

Анлизируя спектр Антао пришел к выводу, что в разряде молнии присутствуют все цвета радуги, однако некоторые цвета  выражены сильнее других. Красная, зеленая и синяя линии излучения имеют зигзагообразную форму по всему спектру. За эти цвета ответственна рекомбинация электронов с молекулами азота, которые распадаются и ионизируется в нагретом разряде молнии. Антао также надеется определить температуру во время разряда молнии по ее спектру [1].

Опубликовано в Новости
физический блог, спектр, калсер

Мы будем наблюдать явление дисперсии видимой части электромагниного излучения (солнечного света), которое на практике обычно демонстрируют при помощи стеклянной призмы (Опыт Ньютона). Именно таким способом, в 1672 году, Исаак Ньютон осуществил опыт по разложению солнечного света в спектр, который описал в своем научном труде "Оптика".

Это опыт очень прост в исполнении, можно даже сказать - элементарен. Однако мы сделаем все немного иначе, чем у Ньютона. Наш способ будет походить на эксперимент Роджера Бэкона. Этот средневековый ученый наблюдал солнечный спектр в стакане с водой. Как же это можно осуществить в домашних условиях? Ответ представляется весьма интересным, однако для начала кратко ознакомимся с теорией явления. Послушаем перед тем, как сделать наш опыт учителя физики.

 

Часть первая: теоретическая


Prism_rainbow_schema Появление спектра после прохождения белого света через призму является самой простой демонстрацией явления дисперсии.

Дисперсия света возникает: из-за различной скорости распространения компонент солнечного спектра c разными длинами волн в оптически прозрачной среде.

Красный цвет: наибольшая скорость в среде и наименьшая степень преломления.

Фиолетовый цвет: наименьшая скорость в среде и наибольшая степень преломления.

Исаак Ньютон ввел в обиход само понятие спектр ( от латинского spectrum —  появление).

Он же условно разделил видимый свет на семь составляющих (цвета):

красный

оранжевый

жёлтый

зеленый

голубой

индиго (синий)

фиолетовый

 

 

Часть вторая: практическая

Можно сказать, что это будет опыт с водой. Для этой демонстрации нам понадобится всего несколько предметов.

Зеркало произвольной формы:

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике

 

Емкость с водой. Опять же, произвольной формы и необязательно прозрачная как у нас:

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике

 

Экран для спектра (здесь использован лист бумаги формата А4), ровная горизонтальная поверхность для емкости с водой, ну и конечно же, нам понадобится  прекрасный летний солнечный день:)

Устанавливаем наше зеркало в емкость с водой под углом, навстречу падающим солнечным лучам:

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике


Таким образом мы получаем подобие стеклянной призмы. Лучи солнца дважды проходят  через оптически прозрачную среду, преломляясь в воде и отражаясь от поверхности зеркала:

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике

Подбирая вручную угол наклона зеркала, на экране мы получаем изображение солнечного спектра:

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике

Правда вода все время колеблется и полоска спектра крайне неустойчива.

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике

Впрочем, красоты своей спектр от этого нисколько не теряет:

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике, спектр, картина, экран

Картины спектра причудливы и красочны...

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике, спектр, картина, экран

... похожи на пламя огня...

spectr9

или на северное сияние:

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике, спектр, картина, экран

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике, спектр, картина, экран

spectr12

А на что похоже это, по вашему?:)

опыт ньютона, дисперсия, свет, оптика, самостоятельно, с водой опыт, домашний опыт по физике, спектр, картина, экран

(новое окно)

Как ввести формулу
Работает только для формы "Добавить комментарий" к материалу:
будет [img]http://latex.codecogs.com/gif.latex?t^2[/img]

YouTube-канал НИЯУ МИФИ >> YouTube-канал kalser.ru >>

Marvin and Milo Marvin and Milo
physics.org/marvinandmilo >>