Номер 68.24, страница 233 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 9. Оптические явления. Параграф 68. Преломление света - номер 68.24, страница 233.

Условие.

68.24 [н] В тёмное время суток в двойной оконной раме мы видим двойное нечёткое отражение лампы, находящейся в комнате. Ознакомьтесь с рисунком IX-37 и убедитесь в том, что вместо одного отражённого луча 1 мы видим как минимум четыре луча. Предложите способы уменьшения этого эффекта.

Рис. IX-37

Решение.

Решение 4.

Решение 7.

Объяснение возникновения множественных отражений

В тёмное время суток, когда источник света (лампа) находится в комнате, а за окном темно, двойная оконная рама (стеклопакет) действует как система из нескольких частично отражающих поверхностей. Стеклопакет состоит из двух стёкол, каждое из которых имеет две поверхности: одну, обращённую в комнату, и другую, обращённую в воздушный промежуток (или к улице). Таким образом, мы имеем дело с четырьмя поверхностями, на каждой из которых происходит частичное отражение и частичное преломление света.

Падающий от лампы луч (обозначен звёздочкой на рисунке) порождает целую серию отражённых лучей. На рисунке показаны четыре из них:

• Луч 1 — это результат отражения от самой первой поверхности (внешней поверхности первого, комнатного, стекла). Это, как правило, самое яркое отражение, так как оно образуется первым.
• Луч 3 — образуется той частью света, которая прошла через первое стекло, отразилась от его второй (внутренней) поверхности, вернулась назад и вышла обратно в комнату.
• Луч 2 — образуется светом, который прошёл через первое стекло, пересёк воздушный зазор, отразился от первой поверхности второго стекла, а затем вернулся обратно через воздушный зазор и первое стекло в комнату.
• Луч 4 — имеет самый длинный путь. Свет проходит через первое стекло, воздушный зазор, второе стекло, отражается от его задней поверхности и затем проделывает весь путь обратно в комнату.

Поскольку каждый из этих лучей выходит из стеклопакета под немного разным углом и из немного разных точек, глаз наблюдателя воспринимает их как отдельные, наложенные друг на друга изображения источника света. Интенсивность каждого последующего отражения меньше предыдущего, поэтому мы видим одно яркое отражение и ряд затухающих "двойников".

Ответ: Двойное нечёткое отражение возникает из-за многократных отражений света от четырёх поверхностей двух стёкол в оконной раме. Каждая поверхность отражает часть падающего на неё света, создавая отдельный отражённый луч, что приводит к появлению как минимум четырёх видимых изображений.

Способы уменьшения этого эффекта

Чтобы уменьшить эффект множественных отражений, необходимо снизить коэффициент отражения поверхностей стёкол или уменьшить количество таких поверхностей.

1. Нанесение просветляющих (антибликовых) покрытий. На одну или несколько поверхностей стекла можно нанести тонкую плёнку специального материала. За счёт интерференции света в этой плёнке отражение от поверхности значительно ослабляется. Это самый эффективный способ борьбы с нежелательными отражениями, широко используемый в оптических приборах.
2. Использование ламинированного стекла (триплекса). Вместо обычного стекла можно использовать триплекс, в котором два листа стекла склеены полимерной плёнкой. Такая конструкция с точки зрения оптики ведёт себя почти как однородное стекло, устраняя две внутренние отражающие поверхности. Это уменьшит количество отражений с четырёх до двух.
3. Использование поглощающего (тонированного) стекла. Стёкла, которые поглощают часть проходящего через них света, будут ослаблять интенсивность лучей при каждом прохождении. Так как лучи 2, 3 и 4 проходят через стекло несколько раз, они будут ослабляться значительно сильнее, чем луч 1, что сделает вторичные отражения менее заметными.

Ответ: Для уменьшения эффекта можно использовать стёкла с антибликовым покрытием, применять ламинированное стекло (триплекс) для устранения внутренних отражающих поверхностей или использовать тонированные стёкла, которые поглощают свет и делают вторичные отражения значительно тусклее.