Номер 68.5, страница 231 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 9. Оптические явления. Параграф 68. Преломление света - номер 68.5, страница 231.

Условие.

68.5 [1562] Девочка видит Луну под углом 30° над горизонтом. Если мысленно провести прямую линию от глаза девочки в сторону видимого диска Луны, то можно ли утверждать, что Луна находится на этой прямой? Объясните почему.

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Нет, утверждать, что Луна находится на этой прямой, нельзя.

Объяснение заключается в явлении атмосферной рефракции.

Свет от Луны, прежде чем достигнуть глаза наблюдателя на Земле, проходит через земную атмосферу. Атмосфера представляет собой оптически неоднородную среду: ее плотность и, следовательно, показатель преломления уменьшаются с высотой. Из-за этого световые лучи, входя в атмосферу из космоса, преломляются и искривляются. Траектория луча изгибается в сторону более плотных слоев воздуха, то есть по направлению к поверхности Земли.

Наблюдатель видит небесное тело в том направлении, откуда свет приходит в его глаз в данный момент. Это направление соответствует касательной к искривленной траектории светового луча в точке наблюдения. В результате этого эффекта видимое положение любого небесного тела на небе оказывается выше его истинного, геометрического положения.

Таким образом, прямая линия, которую мысленно проводит девочка, — это направление на видимое (кажущееся) положение Луны. Настоящая же Луна находится ниже на этой воображаемой линии, на продолжении искривленного луча света, который и попал в глаз девочке. Чем ниже объект над горизонтом, тем сильнее проявляется эффект рефракции.

Ответ: нет, Луна на самом деле не находится на этой прямой. Из-за явления атмосферной рефракции (искривления света в атмосфере Земли) мы видим Луну выше, чем она расположена в действительности. Прямая линия от глаза наблюдателя указывает на видимое, а не на истинное положение Луны.