ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 274
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ньютон условно разделил сплошной спектр белого света на семь участков различных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый, которые после призмы располагаются в порядке убывания длин волн.
Белый свет состоит из семи цветов. Призма разлагает белый свет на составные части.
В состав видимого света входят монохроматические волны с различными значениями длин волн. В излучении нагретых тел длины волн непрерывно заполняют весь диапазон видимого света. Такое излучение называется белым светом.
Совокупность монохроматических компонент в излучении называется спектром.
45. Показатель преломления различных сред и его дисперсия. Коэффициенты поглощения, отражения и пропускания.
Измерения показателя преломления в зависимости от длины волны для разных веществ показывают, что дисперсия различных материалов может быть весьма различна. В табл. 9 приведены в качестве примера значения показателя преломления в зависимости от длины волны для двух сортов стекла и двух различных жидкостей. На рис. 311 изображено, как выглядел бы спектр солнечного света, полученный при помощи призм одинаковой формы, сделанных из перечисленных в таблице материалов.
Доля светового потока определяется с помощью соответствующих коэффициентов: отражения ρ, пропускания τ и поглощения α.
Каждый из указанных коэффициентов (α, ρ, τ ) может зависеть от длины волны (цвета), благодаря чему и возникают разнообразные эффекты при освещении тел. Нетрудно видеть, что какое-либо тело, у которого, например, для красного света коэффициент пропускания велик, а коэффициент отражения мал, а для зеленого, наоборот, будет казаться красным в проходящем свете и зеленым в отраженном.
Тела, у которых для всех лучей поглощение велико, а отражение и пропускание очень малы, будут черными непрозрачными телами (например, сажа). Для очень белого непрозрачного тела (окись магния) коэффициент ρ близок к единице для всех длин волн, а коэффициенты α и τ очень малы. Вполне прозрачное стекло имеет малые коэффициенты отражения ρ и поглощения α и коэффициент пропускания τ , близкий к единице для всех длин волн; наоборот, у окрашенного стекла для некоторых длин волн коэффициенты τ и ρ равны практически нулю и соответственно значение коэффициента α близко к единице. Различие в значениях коэффициентов α, τ и ρ и их зависимость от цвета (длины волны) обусловливают чрезвычайное разнообразие в цветах и оттенках различных тел.
46. Теории цветового зрения. Особенности зрения в различных условиях.
Теории цветового зрения — концепции, объясняющие способность человека различать цвета, основанные на наблюдаемых фактах, предположениях, их экспериментальной проверке.
Цветовое зрение — способность зрительного анализатора реагировать на изменения светого диапазона между коротковолновым — фиолетовым цветом и длинноволновым — красным цветом с формированием ощущения цвета. Все остальные цвета: синий, желтый, зеленый, оранжевый имеют промежуточные значения длины волны. Если смешать лучи всех цветов, то получается белый цвет.
Теории цветового зрения.
Трехкомпонентная теория цветоощущения Гельмгольца: согласно этой теории в сетчатке имеется три вида колбочек, отдельно воспринимающих красный, зеленый и сине-фиолетовые цвета. Различные сочетания возбуждения колбочек приводят к ощущению промежуточных цветов. Равномерное возбуждение всех трех видов колбочек дает ощущение белого цвета. Черный цвет ощущается в том случае, если колбочки не возбуждаются.
Контрастная теория Геринга: основана на существовании в колбочках трех светочувствительных веществ (бело-черное, красно-зеленое, желто-синие). под влиянием одних световых лучей происходит распад этих веществ и возникает ощущение белого, красного, желтого цветов. Другие световые лучи синтезиурют эти вещества и в результате получается ощущение черного, зеленого и синего цветов.
Особенности человеческого зрения
Человек не может видеть в полной темноте. Для того, чтобы человек увидел предмет, необходимо, чтобы свет отразился от предмета и попал на сетчатку глаза. Источники света могут быть естественные (огонь, Солнце) и искусственные (различные лампы).
глаз человека представляет собой радиоприемник, способный принимать электромагнитные волны определенного (оптического) диапазона частот. Первичными источниками этих волн являются тела, их излучающие (солнце, лампы и т.п.), вторичными – тела, отражающие волны первичных источников. Свет от источников попадает в глаз и делает их видимыми человеку. Таким образом, если тело является прозрачным для волн видимого диапазона частот (воздух, вода, стекло и т.п.), то оно не может быть зарегистрировано глазом.
Благодаря зрению мы получаем 90% информации об окружающем мире, поэтому глаз - один из важнейших органов чувств. Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача — "передать" правильное изображение зрительному нерву.
47. Отражение света, цвет тел.
Отражение света – это явление, заключающееся в том, что при падении света из первой среды на границу раздела со второй средой взаимодействие света с веществом приводит к появлению световой волны, распространяющейся от границы раздела в первую среду. Несамосветящиеся тела становятся видимыми благодаря отражению света от их поверхности. Данное явление тесно связано с явлениями преломления и поглощения света.
48. Взаимодействие излучения с веществом.
Обычно под термином взаимодействие излучения с веществом понимают первичные элементарные акты взаимодействия, которые происходят под действием кулоновских, электромагнитных и ядерных сил на отдельном ядре или атоме. Процессы взаимодействия излучений зависят от многих параметров, как излучений, так и вещества, с которым они взаимодействуют.
Взаимодействие заряженных частиц с веществом в основном обусловлено кулоновскими силами и выражается в потерях энергии частицы на ионизацию и возбуждение атомов вещества. С увеличением энергии частицы электромагнитные взаимодействия приводят к потерям ее энергии на тормозное излучение, причем, чем меньше ее масса, тем существеннее эти потери.
Нейтроны и фотоны непосредственно не ионизируют среду, но в результате столкновений с ядрами и атомами вещества образуют свободные заряженные частицы, которые начинают участвовать в кулоновских и электромагнитных взаимодействиях.
49. Разложение света в спектральных аппаратах.
Спектральные приборы – это устройства, с помощью которых изучаются спектры излучения источников.
Для разложения излучения в спектр в простейшем спектральном приборе используется призма
Выходя из линзы, параллельный пучок света падает на призму P. По причине дисперсии, свет различных длин волн излучается из призмы под разнящимися углами. В фокальной плоскости линзы Л2 устанавливают экран или фотопластинку, для фокусировки места излучения. Таким образом, в разных частях экрана появляется проекция входной щели S в свете различных длин волн.
50. Спектры испускания и поглощения.
51. Спектральный состав света различных источников. Спектры и спектральные закономерности.
Опытами Ньютона было установлено, что солнечный свет имеет сложный характер. Подобным же образом, т. е. анализируя состав света при помощи призмы, можно убедиться, что свет большинства других источников (лампа накаливания, дуговой фонарь и т. д.) имеет такой же характер. Сравнивая спектры этих светящихся тел, обнаружим, что соответственные участки спектров обладают различной яркостью, т. е. в различных спектрах энергия распределена по-разному.
Для обычных источников эти различия в спектре не очень значительны, однако их можно без труда обнаружить. Наш глаз даже без помощи спектрального аппарата обнаруживает различия в качестве белого света, даваемого этими источниками. Так, свет свечи кажется желтоватым или даже красноватым по сравнению с лампой накаливания, а эта последняя заметно желтее, чем солнечный свет.
Линейчатый спектр атома представляет собой совокупность большого числа линий, разбросанных по всему спектру без всякого видимого порядка. Однако внимательное изучение спектров показало, что расположение линий следует определенным закономерностям. Яснее всего, конечно, эти закономерности выступают на сравнительно простых спектрах, характерных для простых атомов. Впервые такая закономерность была установлена для спектра водорода, изображенного на рис. 326.
Рис. 326. Линейчатый спектр водорода (серия Бальмера, длины волн в нанометрах).
и 
- обозначения первых четырех линий серии, лежащих в видимой области спектраСпектры других атомов значительно сложнее, и распределение их линий в серии не так просто. Оказалось, однако, что спектральные линии всех атомов могут быть распределены в серии. Крайне важно, что сериальные закономерности для всех атомов могут быть представлены в форме, подобной формуле Бальмера, причем постоянная
имеет почти одно и то же значение для всех атомов.Существование спектральных закономерностей, общих для всех атомов, указывало несомненно на глубокую связь этих закономерностей с основными чертами атомной структуры. Действительно, датский физик, создатель квантовой теории атома Нильс Бор (1885—1962) в 1913 г. нашел ключ к пониманию этих закономерностей, установив в то же время основы современной теории атома (см. гл. XXII).
52. Приборы для спектральных исследований.
1. По оптической схеме различают монохроматоры – приборы, выделяющие узкий участок спектра, и спектрографы – приборы, выделяющие протяженный участок спектра.
2. По методу регистрации и виду анализа различают:
1) Визуальное наблюдение:
1. Спектроскоп – прибор для визуального наблюдения спектров излучения и поглощения,