Мы не всегда обращаем внимание на красоту вокруг нас.
Однако попробуйте мысленно заменить зеленую траву, голубое небо, разнообразие цветов на их черно-белые изображения! Вы сразу почувствуете, как изменился окружающий мир, насколько беднее он стал. Что же такое цвет? Почему разные тела отличаются окраской?
Можно показать красивые слайды или картины на экране.
Много столетий люди пытались объяснить природу цветов (красного, зеленого, желтого и т.д.). А вот особых вопросов относительно природы белого света не было: белый свет казалось простым. Но только казалось ...
Современные взгляды на природу цветов базируются на открытиях великого английского ученого Исаака Ньютона. Он знал, что пропустить через призму широкий пучок белого света, то этот пучок не только уклонится: края пучка вступят окраску. Размышляя над этим, юный Ньютон догадался: надо пропускать широкий, а узкий пучок света! Такой пучок он получил, пропуская солнечный свет через небольшое отверстие в ставни. Пропустив потом этот пучок через призму, он получил на экране (белой стене) полосу с радужным окраской - спектр солнечного света. На самом деле в этом спектре множество цветов, но условно выделяют семь участков спектра (по аналогии с семью нотами!): Красный свет, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Получение спектра с помощью призмы. Вывод Ньютона был однозначным.
Белый свет не является простым, оно является смесью всех цветов спектра.
Почему же эти цвета разделяются после прохождения через призму? Объяснение простое: мы знаем, что свет дважды преломляется и в результате отклоняется от первоначального направления. Очевидно, разные «составляющие» белого света преломляются по-разному (показатель преломления стекла различен для них) и поэтому отклоняются на различные углы: фиолетовый свет - в самый угол, красный - на маленький. Таким образом, лучи разного цвета попадают на различные участки экрана.
Показатель преломления света зависит от его цвета. Это явление называют дисперсией света.
Приведенные утверждения были проверены многими способами.
1. Можно выделить из полученного спектра какую-то узкую часть и пропустить еще раз через призму. Свет отклоняется, однако никакого нового спектра не образует (т.е. именно этот свет можно считать простым). Вы легко можете повторить такой опыт, используя свет от лазерной указки.
Демонстрация прохождения монохроматического света через призму.
2. Если свет всех цветов спектра направить на один участок экрана (т.е. добавить друг друга все цвета спектра), получим опять белый свет! Это можно осуществить с помощью второй такой же призмы (расположенной «вверх ногами») или с помо-щью системы зеркал. Можно сделать это и иначе. Предоставляя кругам с цветными ъ секторами быстрого вращения с помощью электрической дрели с насадкой, показываем возможность образования белого (практически серого) цвета. Можно получить и другие цвета. Сообщаем ученикам, о физических основах такого способа добавления цветов они узнают чуть позже.
Добавлением различных цветов спектра можно получить белый свет.
Широкий пучок света можно рассматривать как большое количество узких пучков, пройдя через призму, каждый из них образует спектр. Но потом различные участки этих спектров накладываются друг на друга и почти везде (кроме краев пучка) дают белый свет, как показано на рисунке (Ч - красный свет, французы - оранжевый, Ж - желтый, С - зеленый, Г - голубой, С - синий, Ф - фиолетовый).