Номер 1, страница 209 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

✓ Какие явления происходят на границе раздела двух сред?

На границе раздела двух сред, когда на нее падает волна (например, световая, звуковая или механическая), одновременно могут происходить несколько явлений. Энергия падающей волны перераспределяется между этими процессами.

Отражение

Это явление, при котором часть волны, достигшей границы раздела, возвращается обратно в первую среду. Процесс отражения подчиняется закону отражения: падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения к поверхности раздела, лежат в одной плоскости, причем угол падения равен углу отражения. Математически это выражается как $ \alpha = \beta $, где $ \alpha $ – угол падения, а $ \beta $ – угол отражения. Отражение может быть зеркальным (от гладкой поверхности, например, зеркала) или диффузным (от шероховатой поверхности, например, листа бумаги).

Преломление

Это явление изменения направления распространения волны при ее переходе из одной среды в другую. Причиной преломления является различие в скоростях распространения волны в этих средах. Преломление описывается законом Снеллиуса: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред, равная относительному показателю преломления. Формула закона: $ \frac{\sin\alpha}{\sin\gamma} = \frac{n_2}{n_1} $ или, в более общем виде, $ n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\gamma $, где $ n_1 $ и $ n_2 $ – абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно, $ \alpha $ – угол падения, а $ \gamma $ – угол преломления. При переходе из оптически более плотной среды в менее плотную под углом, превышающим критический, может наблюдаться явление полного внутреннего отражения, когда преломленный луч отсутствует и вся энергия волны отражается обратно в первую среду.

Поглощение

Это процесс, при котором энергия волны при прохождении через границу и распространении во второй среде частично или полностью поглощается средой. Поглощенная энергия, как правило, преобразуется во внутреннюю энергию вещества, то есть в теплоту, вызывая его нагрев. Степень поглощения зависит от свойств самой среды и от частоты (длины волны) падающей волны. Например, темные непрозрачные тела поглощают большую часть падающего на них видимого света.

Рассеяние

Это явление, при котором волна отклоняется от прямолинейного распространения из-за взаимодействия с неоднородностями среды или на шероховатой поверхности. В отличие от зеркального отражения, при рассеянии волна переизлучается во множестве различных направлений. Примером может служить рассеяние света молекулами воздуха в атмосфере Земли, которое объясняет голубой цвет неба (рэлеевское рассеяние), или рассеяние света на частицах дыма или каплях воды в тумане (рассеяние Ми).

Ответ: На границе раздела двух сред происходят следующие основные явления: отражение (часть волны возвращается в исходную среду), преломление (часть волны проходит во вторую среду, изменяя свое направление), поглощение (часть энергии волны преобразуется во внутреннюю энергию среды) и рассеяние (волна переизлучается средой в различных направлениях).