Дисперсия света и спектры; спектральный анализ
Почему стеклянная призма разлагает белый солнечный свет в цветную полосу — и как полученные цвета позволяют прочитать химический состав далёкой звезды.
Главная идея: Скорость света в прозрачной среде — а значит, и показатель преломления n — немного зависит от цвета света (длины волны). Эта зависимость называется дисперсией света. Так как фиолетовый свет замедляется и преломляется сильнее красного, призма разлагает белый свет в упорядоченную полосу цветов — спектр. Каждый химический элемент испускает и поглощает свой строго определённый набор длин волн, поэтому спектр — это "отпечаток пальцев". Чтение таких отпечатков и есть спектральный анализ: он сообщает, из чего состоят звёзды, пламя и сталь, не прикасаясь к ним.
К концу урока вы сможете:
- дать определение дисперсии и указать, что показатель преломления зависит от длины волны, n = n(λ);
- объяснить, почему фиолетовый отклоняется сильнее, а красный слабее, и назвать порядок цветов спектра;
- применять n = c/v, λ = λ0/n и закон тонкой призмы δ = (n − 1)A;
- различать сплошной, линейчатый (испускания) и линейчатый (поглощения) спектры и называть их источники;
- описать спектральный анализ и перечислить его применения в науке и промышленности.