Номер 3, страница 108, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

3. Что означает преломление электромагнитных волн?

3. Преломление электромагнитных волн — это явление изменения направления распространения волны при её переходе из одной среды в другую через границу их раздела.

Основной причиной преломления является изменение скорости распространения электромагнитной волны, так как скорость зависит от оптических свойств среды, в которой волна распространяется. Эти свойства характеризуются диэлектрической ($\epsilon$) и магнитной ($\mu$) проницаемостями среды. Скорость волны в среде определяется формулой $v = \frac{1}{\sqrt{\epsilon\mu}}$. В вакууме скорость максимальна и равна мировой константе $c$.

Для количественной характеристики преломляющих свойств среды используется величина, называемая абсолютным показателем преломления ($n$). Она равна отношению скорости света в вакууме ($c$) к скорости света в данной среде ($v$):

$n = \frac{c}{v}$

Поскольку скорость света в любой среде меньше или равна скорости света в вакууме ($v \le c$), показатель преломления любой среды всегда больше или равен единице ($n \ge 1$).

Количественно явление преломления описывается законом Снеллиуса (законом преломления света):

$n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta$

В этой формуле:

• $n_1$ и $n_2$ — показатели преломления первой и второй сред соответственно.

• $\alpha$ — угол падения, то есть угол между падающим лучом и нормалью (перпендикуляром) к границе раздела сред в точке падения.

• $\beta$ — угол преломления, то есть угол между преломленным лучом и той же нормалью.

Из закона Снеллиуса следует, что если волна переходит из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим ($n_1 < n_2$, говорят, из оптически менее плотной в более плотную), то угол преломления будет меньше угла падения ($\beta < \alpha$). Луч как бы "прижимается" к нормали. Если же волна переходит из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим ($n_1 > n_2$), то угол преломления будет больше угла падения ($\beta > \alpha$), и луч отклоняется от нормали.

Важно отметить, что при переходе из одной среды в другую частота электромагнитной волны не изменяется. Изменяется ее скорость, а следовательно, и длина волны ($\lambda$), так как $v = \lambda \nu$.

Ответ: Преломление электромагнитных волн означает изменение направления их движения при переходе из одной среды в другую. Это происходит из-за изменения скорости распространения волны. Явление подчиняется закону Снеллиуса ($n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta$), который связывает углы падения и преломления с показателями преломления сред. При этом частота волны остается постоянной, а длина волны изменяется.