Номер 5, страница 195, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

5. Что надо сделать, чтобы во время операции тени от рук хирурга не закрывали оперируемое место?

4. Почему тени на Луне четкие и черные, а на Земле — размытые и серые?

Разница в характеристиках теней на Луне и на Земле обусловлена, в первую очередь, наличием или отсутствием атмосферы.

На Луне практически нет атмосферы. Главный и почти единственный источник света — это Солнце. Когда какой-либо объект блокирует прямые солнечные лучи, он отбрасывает тень. В область этой тени не попадает никакой другой свет, так как нет атмосферы, которая могла бы его рассеять и направить туда. В результате тень получается очень темной, почти абсолютно черной. Кроме того, из-за огромного расстояния до Солнца его можно рассматривать как почти точечный источник света. Это приводит к тому, что границы тени (переход от света к темноте) получаются очень резкими и четкими.

На Земле, в отличие от Луны, есть плотная атмосфера. Проходя через нее, солнечный свет рассеивается на молекулах газов, частицах пыли и капельках воды. Этот рассеянный свет приходит на поверхность со всех направлений неба, а не только напрямую от Солнца. Поэтому, когда объект создает тень, затененная область все равно освещается этим рассеянным светом. Из-за этого тень на Земле не черная, а серая. Также из-за рассеяния света и того, что Солнце для наблюдателя на Земле является не точечным, а протяженным источником (диском), у тени образуется область полутени. В этой области свет от Солнца перекрыт лишь частично. Это делает границы тени нечеткими, размытыми.

Ответ: Тени на Луне четкие и черные из-за отсутствия атмосферы, которая могла бы рассеивать свет и освещать затененные участки. На Земле наличие атмосферы приводит к рассеиванию света, который подсвечивает область тени (делая ее серой) и размывает ее границы.

5. Что надо сделать, чтобы во время операции тени от рук хирурга не закрывали оперируемое место?

Чтобы во время операции тени от рук хирурга и инструментов не закрывали оперируемое место, необходимо использовать систему бестеневого освещения. Эта задача решается с помощью специальных операционных светильников.

Принцип их действия основан на освещении операционного поля с множества различных направлений одновременно. Если использовать один небольшой источник света, он будет отбрасывать резкую и темную тень. Чтобы этого избежать, хирургические светильники конструируют так, чтобы свет шел с разных точек. Это достигается либо с помощью системы из нескольких отдельных ламп, направленных на одну область под разными углами, либо с помощью одного большого светильника (часто в форме купола), поверхность которого состоит из множества мелких источников света (светодиодов) или отражателей.

Когда свет падает на операционное поле со всех сторон, тень от руки или инструмента, перекрывшая лучи от одного источника, тут же компенсируется светом от множества других. В результате глубокие, мешающие работе тени не образуются, и хирург получает равномерное, яркое и стабильное освещение рабочей зоны.

Ответ: Необходимо использовать специальные бестеневые операционные лампы, которые освещают операционное поле с нескольких направлений одновременно, предотвращая образование резких теней от рук и инструментов хирурга.