Как изменяется длина спектра в зависимости от угла преломления призмы, через которую проходит пучок белого света?

Папоротник

40

При прохождении пучка белого света через призму происходит явление дисперсии, то есть разделение света на составляющие его цвета, так как различные цвета имеют разные длины волн. В итоге, мы наблюдаем цветной спектр.

Для понимания того, как изменяется длина спектра в зависимости от угла преломления, нужно обратиться к закону преломления Снеллиуса. Этот закон гласит, что угол падения света равен углу преломления, умноженному на показатель преломления среды, через которую свет проходит.

Используя закон Снеллиуса, можно увидеть, что угол падения света на поверхность призмы влияет на угол выхода света из призмы. Если мы возьмем угол падения в качестве независимой переменной, то сможем изучить зависимость длины спектра от этого угла.

Представим, что пучок белого света падает на верхнюю грань призмы под углом \(\theta\) к нормали к этой поверхности. После преломления лучи будут идти по разным направлениям внутри призмы, но так как лучи с разными длинами волн преломляются под разными углами, они выйдут из призмы под разными углами к нормали. В результате этого, мы получим цветной спектр.

Таким образом, принимая угол падения как внешнюю переменную и изучая изменение угла преломления света, мы можем определить, как изменяется длина спектра. При изменении угла падения, угол преломления и, следовательно, угол выхода из призмы также будут изменяться, влияя на длину спектра.

В заключении, длина спектра будет изменяться в зависимости от угла преломления призмы, через которую проходит пучок белого света. Чем больше угол падения, тем больше угол преломления и тем больше изменение длины спектра. Это объясняет, почему мы видим различные цвета при просмотре спектра, проходящего через призму.