Номер 181, страница 284 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 181, страница 284.

Условие.

181. Перечертите в тетрадь рисунок 26, дополнив его в каждом случае недостающими лучами (внутри или снаружи куска стекла). Обозначьте на рисунке углы падения и преломления, указав в каждом случае, какой из них больше.

Решение.

Поскольку рисунок 26 не представлен, рассмотрим два наиболее общих случая преломления света на границе воздух-стекло, которые обычно встречаются в таких задачах.

Основной принцип, которым мы будем руководствоваться, — это закон преломления света (закон Снеллиуса): при переходе света из одной среды в другую отношение синуса угла падения $ \alpha $ к синусу угла преломления $ \gamma $ есть величина постоянная для этих двух сред:

$ \frac{\sin \alpha}{\sin \gamma} = \frac{n_2}{n_1} $

Здесь $ n_1 $ и $ n_2 $ — абсолютные показатели преломления первой и второй сред. Стекло является средой оптически более плотной, чем воздух, поэтому его показатель преломления больше ($ n_{стекла} > n_{воздуха} $).

а) Луч света переходит из воздуха в стекло.

В этом случае луч света падает на поверхность стекла из воздуха. Среда 1 — воздух, среда 2 — стекло, следовательно, $ n_1 < n_2 $.

1. В точке падения луча на границу раздела двух сред необходимо построить перпендикуляр (нормаль) к этой границе.

2. Угол, образованный падающим лучом и нормалью, является углом падения $ \alpha $.

3. Согласно закону преломления, так как $ n_1 < n_2 $, то $ \sin \gamma < \sin \alpha $, что для острых углов означает $ \gamma < \alpha $. Это значит, что преломленный луч отклонится к нормали.

4. Недостающий преломленный луч нужно дорисовать внутри куска стекла. Он должен располагаться между нормалью и продолжением падающего луча.

5. Угол, образованный преломленным лучом и нормалью, является углом преломления $ \gamma $.

В данном случае угол падения будет больше угла преломления.

Ответ: При переходе луча из воздуха в стекло, угол падения больше угла преломления ($ \alpha > \gamma $).

б) Луч света переходит из стекла в воздух.

В этом случае луч света, распространяясь внутри стекла, падает на границу с воздухом. Среда 1 — стекло, среда 2 — воздух, следовательно, $ n_1 > n_2 $.

1. В точке падения луча на границу раздела двух сред необходимо построить перпендикуляр (нормаль) к этой границе.

2. Угол, образованный падающим лучом (внутри стекла) и нормалью, является углом падения $ \alpha $.

3. Согласно закону преломления, так как $ n_1 > n_2 $, то $ \sin \gamma > \sin \alpha $, что для острых углов означает $ \gamma > \alpha $. Это значит, что преломленный луч отклонится от нормали.

4. Недостающий преломленный луч нужно дорисовать снаружи куска стекла (в воздухе). Он должен располагаться дальше от нормали, чем продолжение падающего луча.

5. Угол, образованный преломленным лучом и нормалью, является углом преломления $ \gamma $.

В данном случае угол преломления будет больше угла падения.

Ответ: При переходе луча из стекла в воздух, угол преломления больше угла падения ($ \gamma > \alpha $).