Цвета в капле: Радуга объяснение и зачем оно нужно на экзамене
Радуга объяснение помогает быстро вспомнить сразу три раздела оптики, которые часто встречаются в заданиях 27-32. Когда белый луч входит в каплю, он преломляется, отражается, снова преломляется и выходит веером цветов. Угол между красным и падающим лучом около 42°, у фиолетового около 40°. Эта пара чисел бывает в вариантах с выбором ответа. Схема движения луча даёт повод рассказать об общем законе преломления, о полном внутреннем отражении и о зависимости показателя преломления от частоты. Если логика лестницы «вход-выход» ясно сидит в голове, то задачи решаются быстрее, а время на черновик сокращается.
Оптика на пальцах: что спрашивают на ЕГЭ
Экзаменаторы не фантазируют, они используют проверенный набор фабул. Первая классика — рассчитать угол отклонения света в капле. Вторая — определить длину волны в стекле, зная её в воздухе. Третья — найти положение наблюдателя, который увидит ту или иную дугу. Четвёртая — оценить число отражений внутри капли для вторичной радуги. Каждая задача сводится к формуле n = sin i / sin r или к энергии фотона h c / λ. Заранее выпишите возможные символы, подпишите их смысл и единицы. Когда символы знакомы, мозг перестаёт спотыкаться, и вы работаете уже с системой, а не с набором чисел.
Формулы, которые спасают баллы
- Закон Снеллиуса: n₁ sin α = n₂ sin β.
- Дисперсия: n(λ) = A + B/λ² для грубой оценки.
- Минимальное отклонение призмы: Dₘᵢₙ = 2α − 2β.
- Энергия кванта: E = h c / λ.
Учите формулы «с историей». Закон Снеллиуса можно представить в виде качелей: больше угол падения — меньше угол преломления при большем n. Дисперсию хорошо запоминать через фразу «короткая волна — большой показатель». Минимальное отклонение часто пугает, но оно выводится из симметрии луча, которая видна на рисунке. Энергия кванта связывает оптику с атомной физикой, что полезно для сложных задач второй части.
Типовые ошибки и как их обходить
Главный промах — путать угол преломления с углом отклонения. Запишите их сразу на полях. Второй промах — подставлять градусы в радианный калькулятор. Ставьте галочку возле каждого числа и единиц. Третий промах — считать, что показатель преломления воздуха равен 1.000; на ЕГЭ иногда дают 1.003, и мелкая разница меняет ответ. Четвёртый промах — забыть, что длина волны сокращается в среде, а частота остаётся той же. Чтобы не попасться, подчеркните слова «длина» и «частота» в условии разными цветами.
Мнемоника цвета: как не перепутать порядок
Есть детская фраза «Каждый охотник желает знать…», но под стрессом она выпадает. Существует компактный код «К-О-Ж-З-З-С-Ф», где два «З» обозначают жёлто-зелёный переход. При решении задач порядок важен для знака дифференциала dn/dλ. Красный всегда сверху дуги, значит у него меньше отклонение. Запомните правило «сверху-меньше», тогда любые сдвиги спектра будут очевидны. Можно сделать наклейку на обложку черновика и иногда поглядывать.
Практика на кухне: эксперименты за 5 минут
Возьмите фонарик телефона, пипетку и прозрачный стакан. Капните воду на стекло окна и направьте свет. Шаг вправо-влево меняет видимый цвет, и физика превращается в трёхмерную. Попробуйте мыльный раствор: плёнка тоньше, появляются интерференционные полосы, а это уже соседняя тема задания 29. Запишите в тетрадь наблюдения: угол, цвет, яркость. Когда рука чертит реальный луч, память связывает теорию и картинку, и формулы входят почти без зубрёжки.
Чтение задания: стратегия 02-02
Название напоминает пожарный телефон, чтобы мозг включался быстро. Первые две минуты — вдумчивое чтение условия, без расчётов. Найдите ключевые слова: показатель, угол, длина. Отметьте, что дано, а что требуется. Следующие две минуты — план решения. Вы пишете формулы, выбираете главную, прикидываете порядок цифр. Только затем берёте калькулятор. Такая короткая пауза экономит время, потому что снижает вероятность пересчётов. Попробуйте стратегию на домашних вариантах, и она станет автоматической.
Психология последних минут и чек-лист
За миг до сдачи бланков люди совершают простейшие ошибки: забывают единицы, меняют знак, не переводят нанометры. Держите чек-лист из пяти пунктов: единицы, знак, округление, подпись осей на рисунке, фамилия на бланке. Выполнение занимает меньше минуты, а спасает баллы. Если чувствуете панику, сделайте четыре медленных вдоха, затем взгляните на цвета радуги за окном или в воображении. Визуальный якорь возвращает внимание к задаче. А глубокий вдох насыщает мозг кислородом, и мысли проясняются. Нужна системная поддержка? Посмотрите курс «Подготовка к ЕГЭ по физике» в онлайн школе El-Ed — там радугу разбирают с практическими тестами и интерактивными схемами.