Ознакомление с содержанием темы «Световые явления» курса физики 8 класса и «Электромагнитные волны» курса физики 11 класса (Лабораторная работа № 21), страница 6

Для более точной установки призмы ее слегка поворачивают вокруг вертикальной оси до тех пор, пока угол между пучком света, выходящим из призмы, и главной оптической осью объектива не станет минимальным (метод минимально­го уклонения преломленного луча). В таком положении преломленный пучок света будет направлен параллельно основанию призмы и образует внутри нее с боковыми гранями равные углы (рис. 17).

Чтобы показать зависимость длины спектра от рода вещества призмы (при одном и том же преломляющем угле), опыт продолжают со второй призмой такого же размера, но из кронгласа. Эту призму устанавливают на первую так, чтобы их плоскости и ребра совпали, а пучок света из объектива попадал на обе призмы. При этом на экране получаются одновременно два спектра, которые удобно сравнивать: спектр от призмы из флинтгласа оказывается более растянутым.

Сплошной спектр получается значительно ярче и отчетливее, если пользоваться призмой прямого зрения. В этом случае экран устанавливают не в стороне от проекционного аппарата, а на продолжении главной оптической оси конденсора и объектива. В остальном подготовка установки для получения спектра с призмой пряного зрения не отличается от описанной выше. Разумеется, учащимся надо кратко рассказать об устройстве призмы прямого зрения и по чертежу пояснить ход крайних пучков видимого спектра (красного и фиолетового) (рис. 18). При этом можно указать, что в такой призме углы а₁, и а₂ и показатели преломления n₁ и п₂ подобраны так, чтобы один из цветных пучков выходил из призмы по направлению падающего пучка, а дисперсия получалась бы по возможности более значительной.

Если в школе нет демонстрационной призмы прямого зрения, можно воспользоваться небольшой призмой из лабораторного спектроскопа прямого зрения. Призма легко вынимается. Для проведения опытов ее надо укрепить в деревянной или картонной оправе с ширмой, которая бы перекрывала выходное отверстие объектива проекционного аппарата.

Сложение спектральных цветов.

Прибор для сложения спектральных цветов (рис. 19) состоит из десяти узких плоских зеркальных пластинок, расположенных почти вплотную друг к другу. Пластинки укреплены на металлических осях с головками вверху 2. Оси с зеркальными пластинками вставлены вертикально в металлическую рамку 3 с опорным стержнем 4, предназначенным для закрепления в муфте штатива. За головки, имеющие накатку, каждое зеркальце можно поворачивать от руки вокруг вертикальной оси на требуемый угол.

Внизу рамки под зеркалами укреплен узкий белый экран 5, который служит для контроля за размещением спектра на зеркалах во время демонстрации опыта. Этот экран помогает быстро определить место расположения прибора по отношению к проекционному аппарату.

Получив с помощью проекционного аппарата и призмы яркий и четкий сплошной спектр на переносном экране, помещают за призмой описанный выше прибор.

Расстояние от прибора до призмы подбирают таким, чтобы весь спектр (от красных до фиолетовых лучей) попадал на зеркала прибора.

Вследствие отражения пучков от зеркал прибора на экране, перемещенном теперь в новое положение, получаются отдельные одноцветные полосы. Не меняя установки, осторожно поворачиваютза головки зеркала так, чтобы все отраженные к экрану цветные пучки света собра­лись в одну узкую полоску. Цвета спектра, накладываясь один на другой, дадут на экране белый цвет, близкий к тому, какой дает источник света.

Поочередно накладывая на экране цветные полосы друг на друга, можно демонстрировать смешение двух или нескольких отдельных цветов, например желтого с синим (получается зеленый), красного с зеленым (получается оранжевый) и т, д.

Собирая на экране в одну полоску все цвета спектра, кроме одного, например красного, получают сравнительно яркую зелено-голубую полоску. Рядом с ней помещают красную. Обращают внимание на то, что эти цвета являются дополнительными: при наложении их друг на друга получается белый цвет.

Таким же приемом показывают образование еще нескольких других пар дополнительных цветов.