Дано:

Стеклянная призма, спектр в области 1–3 на экране (луч 1 — наименьшее отклонение, луч 3 — наибольшее).

Найти:

Номер луча, соответствующего красному свету. ⠀

Решение:

Видимый спектр: красный (\lambda_{\max}, низкая частота) — фиолетовый (\lambda_{\min}, высокая частота). Энергия фотона: E = h\nu У фиолетового света частота максимальна, энергия фотона максимальна. При переходе из одной среды в другую фотон не теряет энергию, поэтому частота неизменна. Скорость света в стекле: v = \frac{c}{n}, \quad n = \frac{c}{v} Показатель преломления n для стекла зависит от частоты: чем выше частота, тем больше n (нормальная дисперсия). Фиолетовый свет имеет наибольший n — он сильнее всего замедляется в стекле и сильнее отклоняется от первоначального направления. Красный свет имеет наименьшую частоту, наименьший n, наименьшее преломление — он отклоняется меньше всего. Если луч 1 имеет наименьшее отклонение (ближе всего к первоначальному направлению), то луч 1 соответствует красной границе спектра. Итог: ответ 1.