Дисперсия света. Цветовой диск Ньютона
Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
Мы живем в мире разнообразных световых явлений – радуга, полярные сияния, голубое небо. Тем, кто не знаком с причинами их возникновения, эти световые явления кажутся необыкновенными и загадочными.
Цель проекта – изучение понятия «Дисперсия света» и изготовление экспериментальной установки «Цветовой диск Ньютона».
- Изучить историю открытия И. Ньютоном явления Дисперсия света.
- Рассмотреть спектральный состав света.
- Дать понятие о дисперсии света.
- Подготовить эксперименты по наблюдению дисперсии света.
- Рассмотреть природное явление радуга.
- Изготовить экспериментальную установку «Цветовой диск Ньютона».
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах:
sin α = n21 = V1 sin β V2
Дисперсия света. Цветовой диск Ньютона – внеурочная деятельность (конкурсная работа) – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)
- Дисперсия – явление разложения белого света в спектр.
- Белый цвет имеет сложную структуру, состоящий из нескольких цветов.
- При падении света на границу раздела двух прозрачных сред световые лучи различной цветности преломляются по разному (наиболее сильно-фиолетовые лучи, менее других- красные).
- Призма не изменяет цвет, а лишь разлагает его на составные части.
Теоритическая часть
1.1. Открытие Исаака Ньютона
1.2. Спектральный состав света
Полученную таким образом цветную полоску солнечного света Ньютон разделил на семь цветов радуги – красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый (рис. 2).
Спектр – (от латинского «spectrum» – видение) непрерывный ряд цветных полос, получается путем разложения луча белого света на составные части (рис. 3).
Если же рассматривать спектр без подобного предубеждения, то полоса спектра распадается на три главные части – красную, желто-зелёную и сине-фиолетовую. Остальные цвета занимают сравнительно узкие области между этими основными.
Все цвета спектра содержатся в самом солнечном свете, а стеклянная призма лишь разделяет их, так как различные цвета по-разному преломляются стеклом. Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, слабее всего – красные.
1.3. Дисперсия света
Проходя через призму, луч солнечного света не только преломляется, но и разлагается на различные цвета.
Дисперсией называется явление разложения света на цвета при прохождении света через вещество.
Прежде чем разобраться в сути этого явления, необходимо рассмотреть преломлении световых волн. Изменение направления распространения волны при прохождении из одной среды в другую называется преломлением.
Закон преломления света: падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
где n21 – относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
При изменении угла падения α меняется и угол преломления β , но при любом угле падения отношения синусов этих углов остается постоянным для данных двух сред.
Если луч переходит в какую-либо среду из вакуума, то
где n – абсолютный показатель преломления второй среды.
Абсолютный показатель преломления – физическая величина, равная отношению синуса угла падения луча к синусу угла преломления при переходе луча из вакуума в эту среду.
Чем больше у вещества показатель преломления, тем более оптически плотным считается это вещество. Например, рубин – среда оптически более плотная, чем лёд.
Выбор источника света
Чтобы выяснить, какой оттенок света излучает обычная или энергосберегающая лампочка, смотрят на значение цветовой температуры изделия, которое нанесено на упаковку.
Температура света измеряется в Кельвинах (К). Желтое свечение дает лампочка с более низким значением этой величины. А при высокой цветовой температуре свет прибора будет холодным и слегка голубоватым.
Наиболее распространены лампы с такими оттенками света:
- Холодным белым, который соответствует значениям от 5400 до 5000 К.
- Естественным (нейтральным) белым с температурой от 3500 до 5000 К.
- Теплым белым с диапазоном значений от 2700 от 3500 К.
Отличия света разной температуры представлены на фото.
Какой свет выбрать для светодиодного освещения: теплый или холодный?
- Холодное свечение тонизирует, повышает концентрацию внимания, разгоняет сонливость, и потому рекомендовано для освещения рабочих зон.
- Теплый тон света характеризуется обратными свойствами: он расслабляет, успокаивает, создает атмосферу комфорта и уюта.
Какие оттенки света лучше подходят для разных зон помещения
Давайте выясним, какие цвета свечения подойдут для разных комнат и зон.
Свечение в холодном температурном диапазоне близко по восприятию глазом к свету солнца в зимнее время года. Оно идеально подходит для рабочих зон квартиры, офиса. Холодный свет ламп:
- выглядит более ярким;
- стимулирует умственную деятельность;
- помогает сосредоточиться, настроиться на работу;
- подходит для рабочих помещений с комбинированным освещением – искусственным и естественным.
Обратите внимание! Холодное свечение искажает цветовую гамму предметов, окрашенных в теплые тона. Оранжевый станет коричневатым, желтый будет казаться зеленым, красный – фиолетовым. В то же время зеленая и синяя палитра становится более яркой и глубокой.
Также нужно учитывать, что конечный цвет освещения зависит от окраски плафона, колбы прибора.
Светильники с высокими значениями цветовой температуры найдут применение:
- В зоне умывальника в ванной комнате. Холодное свечение бодрит и стимулирует активность мозга, способствуя скорейшему пробуждению.
- В кухонной зоне. Здесь применяется точечная подсветка, помогающая хозяйке повысить организованность и продуктивность.
- В больших по площади комнатах с ультрасовременным дизайном.
- В рабочих зонах и кабинетах для повышения сосредоточенности и умственной активности.
Не стоит использовать лампы с холодным свечением в спальнях и гостиных, в которых обитатели квартиры отдыхают в вечернее время. Ученые установили, что голубоватый свет замедляет выработку мелатонина – гормона, который отвечает за биоритмы и здоровый сон.
Где лучше применять теплые лампы?
Источники освещения с характерным желтым оттенком зачастую используются в жилых помещениях и общественных заведениях. Это отличный выбор для:
Теплая световая гамма используется для освещения улиц. Уличный светодиодный светильник с температурой 2700-3500 К обеспечивает отличную видимость в условиях дождя, тумана или задымленности.
С учетом назначения помещения, рода деятельности и личных предпочтений нужно определить, какая цветовая температура лучше подходит. Измерить оттенок света можно с помощью специального прибора или приложения на смартфоне.
Если вы ищите светодиодные люстры с холодным и теплым светом, сделайте выбор в интернет-магазине Profit Light. На сайте представлены функциональные потолочные светильники, бра, встраиваемые, накладные и линейные модели по хорошим ценам.
Какие оттенки света лучше подходят для разных зон помещения
- 2700-3500 К – теплый цвет, в котором преобладает желтый, красный и оранжевый;
- 3500-4500 К – нейтральный белый свет, приближен к дневному;
- 4500-6500 К – холодное освещение в голубом и синем спектре.
