Номер 31.9, страница 157 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 31. Домашние экспериментальные задания - номер 31.9, страница 157.

Условие.

31.9. Эффект прозрачности. Требуются: лист бумаги, несколько капель масла, соломинка, фонарик.

Нанесите на лист бумаги одну-две капли масла. Поставьте лист между включенным фонариком и стеной и определите, в каких местах на стену попадает больше света. Объясните, почему смоченная маслом бумага пропускает свет лучше, чем сухая.

Решение.

Определите, в каких местах на стену попадает больше света.

Если поместить лист бумаги с масляным пятном между источником света (фонариком) и стеной, то на стене появится более яркое световое пятно в том месте, которое соответствует промасленной части бумаги. Это наблюдение показывает, что через смоченный маслом участок проходит больше света, чем через сухой.

Ответ: Больше света на стену попадает в тех местах, которые соответствуют смоченным маслом участкам бумаги.

Объясните, почему смоченная маслом бумага пропускает свет лучше, чем сухая.

Бумага состоит из тонких целлюлозных волокон, между которыми в сухом состоянии находятся микроскопические пустоты, заполненные воздухом. Свет, проходя через сухую бумагу, многократно претерпевает отражение и преломление на границах «волокно–воздух». Это происходит из-за значительной разницы в показателях преломления целлюлозы (около $n_ц \approx 1.55$) и воздуха ($n_в \approx 1.0$). Такое явление называется рассеянием света, и именно оно делает бумагу непрозрачной.

Когда масло пропитывает бумагу, оно заполняет пустоты между волокнами, вытесняя воздух. Показатель преломления масла (около $n_м \approx 1.47$) очень близок к показателю преломления целлюлозы. В результате оптическая неоднородность среды сильно уменьшается. На границах «волокно–масло» свет рассеивается гораздо слабее и проходит сквозь бумагу практически без отклонения. Поэтому смоченный маслом участок становится полупрозрачным.

Ответ: Смоченная маслом бумага пропускает свет лучше, так как масло, пропитывая бумагу, заполняет воздушные поры между волокнами. Показатель преломления масла близок к показателю преломления целлюлозы, из-за чего свет меньше рассеивается на границах волокон и проходит сквозь бумагу практически без отклонения.