Номер 2, страница 223 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Оптические явления. Параграф 54. Распространение света в однородной среде. Вопросы - номер 2, страница 223.

Условие.

2. Чем отличается геометрический луч света от физического?

Решение.

Решение

Различие между геометрическим и физическим лучом света является фундаментальным. Геометрический луч — это математическая абстракция и идеализированная модель, в то время как физический луч (или световой пучок) — это реальный физический объект.

Геометрический луч света

Это воображаемая линия, вдоль которой, как предполагается, распространяется световая энергия в рамках модели геометрической оптики. Его ключевые характеристики:

• Абстракция: Геометрический луч является бесконечно тонкой линией, он не имеет физической ширины или поперечного сечения.
• Прямолинейность: В однородной среде он распространяется строго по прямой.
• Область применения: Модель используется для простого описания законов отражения и преломления света, а также для построения изображений в оптических системах (линзы, зеркала). Эта модель справедлива, когда размеры препятствий и апертур намного больше длины волны света.
• Игнорирование волновых свойств: Геометрическая оптика не учитывает такие волновые явления, как дифракция (огибание светом препятствий) и интерференция (сложение волн).

Физический луч света

Это реальный, ограниченный в пространстве поток световой энергии (пучок света). Его свойства:

• Реальность: Физический луч всегда имеет конечную, ненулевую ширину. Например, лазерный луч, который часто приводят в качестве примера светового луча, имеет определённый диаметр.
• Волновые свойства: Поскольку свет является волной, любой физический луч подвержен дифракции. Это приводит к тому, что пучок света не может быть идеально параллельным и со временем всегда расходится (расширяется).
• Более полная модель: Физический луч описывается в рамках волновой оптики, которая является более общей теорией. Геометрическая оптика является её предельным случаем, когда длина волны света стремится к нулю ($ \lambda \to 0 $).

Таким образом, можно сказать, что геометрический луч — это траектория центральной части очень узкого физического светового пучка в условиях, когда его волновыми свойствами можно пренебречь.

Ответ: Геометрический луч — это идеализированная математическая модель в виде бесконечно тонкой линии, описывающая направление распространения света и игнорирующая его волновую природу. Физический луч — это реальный световой пучок, имеющий конечную ширину и обладающий всеми волновыми свойствами света, в частности, способностью к дифракции.