- Простой опыт для получения спектра

kalser.ru Опыты по физике Простой опыт для получения спектра
05.06.2010 12:43

Простой опыт для получения спектра

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

Комментарии  

 
+13 # Guest 05.06.2010 15:56
(% на двух улиток каких-то :D
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
+11 # alien 07.06.2010 17:36
летающая тарелка *по секрету*
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
 
 
+9 # Guest 04.01.2012 13:07
На тихие тёплые волны океана, которые бьются у пустынного дикого пляжа с раскалённым от солнца песком...

Замечательный сайт!
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 

(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 >>