Номер 4, страница 83 - гдз по физике 8 класс тренажёр Хмельницкая

Лабораторная работа № 10. Получение изображения с помощью линзы - номер 4, страница 83.

Решение.

4. Каким образом пойдут преломлённые лучи в каждом случае?

Решение.

Для решения задачи используется закон преломления света. Когда луч света переходит из оптически менее плотной среды (в данном случае, воздух) в оптически более плотную среду (материал объекта), он изгибается, приближаясь к нормали. Нормаль – это линия, перпендикулярная границе раздела двух сред в точке падения луча. И наоборот, при переходе из оптически более плотной среды в менее плотную, луч света отклоняется от нормали.

Математически это описывается законом Снеллиуса: $n_1 \cdot \sin\alpha = n_2 \cdot \sin\beta$, где $n_1$ и $n_2$ – показатели преломления первой и второй сред, $\alpha$ – угол падения, а $\beta$ – угол преломления. Так как показатель преломления объекта ($n_2$) больше показателя преломления воздуха ($n_1$), то при входе луча в объект угол преломления будет меньше угла падения, а при выходе – наоборот.

а)

1. Преломление на первой границе (вход в объект).
Луч света падает на левую верхнюю наклонную грань. В точке падения мысленно проводим нормаль к этой грани. Так как луч переходит из воздуха в оптически более плотную среду, он преломляется, приближаясь к этой нормали. Угол преломления внутри объекта будет меньше угла падения.

2. Распространение внутри объекта и преломление на второй границе (выход из объекта).
Пройдя прямолинейно через объект, луч достигает правой нижней грани. В этой точке снова проводим нормаль к поверхности. Теперь луч переходит из оптически более плотной среды в менее плотную (в воздух), поэтому он преломляется, удаляясь от нормали. Угол преломления в воздухе будет больше, чем угол падения на эту грань изнутри объекта.

Ответ: При входе в объект луч преломится, приблизившись к нормали к поверхности входа. Пройдя сквозь объект, луч выйдет из него через другую грань, преломившись и удалившись от нормали к поверхности выхода.

б)

1. Преломление на первой границе (вход в объект).
Луч падает на верхнюю горизонтальную грань. Нормаль к этой поверхности будет вертикальной линией. Поскольку луч входит в оптически более плотную среду, он преломляется, приближаясь к вертикальной нормали. Угол преломления станет меньше угла падения.

2. Распространение внутри объекта и преломление на второй границе (выход из объекта).
Далее луч распространяется прямолинейно внутри объекта до пересечения с правой нижней наклонной гранью. В точке выхода строим нормаль к этой наклонной грани. При переходе из объекта в воздух (из более плотной среды в менее плотную) луч преломляется, удаляясь от этой нормали. Итоговый угол преломления будет больше угла падения на выходную грань.

Ответ: При падении на верхнюю грань луч преломится, приблизившись к вертикальной нормали. Далее, при выходе через наклонную боковую грань, луч снова преломится, но на этот раз удаляясь от нормали к этой грани.