Номер 27.8, страница 137 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 27. Преломление света - номер 27.8, страница 137.

Условие.

27.8. Когда световой луч падает из воздуха на поверхность стекла, он испытывает отражение и преломление. На каком из рисунков (рис. 148, а—г) правильно показаны отраженный и преломленный лучи?

Рис. 148

Решение.

Решение

Когда световой луч падает на границу раздела двух сред, таких как воздух и стекло, он одновременно отражается и преломляется. Для определения правильного изображения необходимо применить законы отражения и преломления света.

1. Закон отражения света гласит, что угол падения $ \alpha $ равен углу отражения $ \beta $. Углы измеряются между соответствующим лучом и перпендикуляром (нормалью), проведенным к поверхности в точке падения луча. Математически это записывается как:$ \alpha = \beta $Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр лежат в одной плоскости.

2. Закон преломления света (закон Снеллиуса) описывает, как луч изменяет свое направление при переходе из одной среды в другую. Он связывает углы падения $ \alpha $ и преломления $ \gamma $ с показателями преломления сред $ n_1 $ (воздух) и $ n_2 $ (стекло):$ n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \gamma $Поскольку свет переходит из воздуха в стекло, он переходит из оптически менее плотной среды в оптически более плотную. Это означает, что показатель преломления стекла больше показателя преломления воздуха: $ n_2 > n_1 $.Из этого соотношения следует, что $ \sin \alpha > \sin \gamma $, и, следовательно, угол падения больше угла преломления: $ \alpha > \gamma $.Это значит, что преломленный луч должен отклоняться в сторону перпендикуляра (приближаться к нему).

Теперь проанализируем каждый из рисунков:

а) Угол отражения примерно равен углу падения, что соответствует закону отражения. Однако преломленный луч отклоняется от перпендикуляра, то есть угол преломления больше угла падения ($ \gamma > \alpha $). Это противоречит закону преломления для перехода из воздуха в стекло. Рисунок неверный.

б) Угол отражения примерно равен углу падения ($ \beta \approx \alpha $), что соответствует закону отражения. Преломленный луч приближается к перпендикуляру, то есть угол преломления меньше угла падения ($ \gamma < \alpha $). Это соответствует закону преломления. Рисунок верный.

в) Угол отражения заметно меньше угла падения ($ \beta < \alpha $). Это противоречит закону отражения. Рисунок неверный.

г) Угол отражения заметно больше угла падения ($ \beta > \alpha $). Это противоречит закону отражения. Рисунок неверный.

Таким образом, только на рисунке б правильно изображены оба явления — отражение и преломление света на границе воздух-стекло.

Ответ: б.