Номер 68.19, страница 232 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 9. Оптические явления. Параграф 68. Преломление света - номер 68.19, страница 232.

Условие.

68.19 [1577] Почему, когда мы смотрим сквозь ткань на свет, её участки, смоченные водой, кажутся нам светлее сухих участков?

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Решение

Это явление объясняется изменением оптических свойств ткани при смачивании, а именно — уменьшением рассеяния света. Сухая ткань представляет собой структуру из множества тонких волокон, между которыми находится воздух.

Свет, проходящий через сухую ткань, многократно отражается и преломляется на границах «волокно-воздух». Поскольку показатели преломления волокон (например, целлюлозы, $n_{волокна} \approx 1.5$) и воздуха ($n_{воздуха} \approx 1.0$) сильно различаются, происходит интенсивное диффузное (рассеянное) отражение света от многочисленных неровных поверхностей волокон. Это приводит к тому, что большая часть света рассеивается в стороны и не доходит до глаза наблюдателя. Поэтому сухая ткань кажется относительно тёмной и непрозрачной.

Когда ткань намокает, вода ($n_{воды} \approx 1.33$) заполняет пустоты между волокнами. Теперь свет проходит через границы «волокно-вода». Показатель преломления воды значительно ближе к показателю преломления волокон, чем у воздуха. Разница показателей преломления уменьшается, что приводит к значительному ослаблению отражения и рассеяния света на поверхностях волокон. Вода как бы создаёт более однородную оптическую среду. В результате большее количество света проходит через ткань практически без отклонения. Этот свет попадает в глаз наблюдателя, из-за чего мокрый участок ткани воспринимается как более светлый и прозрачный.

Ответ: Участки ткани, смоченные водой, кажутся светлее, потому что вода, заполняя промежутки между волокнами, уменьшает рассеяние света. Показатель преломления воды ($n \approx 1.33$) близок к показателю преломления волокон ткани ($n \approx 1.5$), в отличие от воздуха ($n \approx 1.0$). Из-за меньшей разницы в показателях преломления на границе «волокно-вода» свет меньше отражается и рассеивается, чем на границе «волокно-воздух». В итоге больше света от источника проходит сквозь мокрую ткань, и она кажется светлее.