Номер 18.15, страница 112 - гдз по физике 8-11 класс учебник, задачник Гельфгат, Генденштейн

Задачи. Оптика. 18. Законы геометрической оптики - номер 18.15, страница 112.

Условие.

18.15. Почему ночью лужа на неосвещенной дороге кажется водителю темным пятном на светлом фоне?

Решение.

Решение 2.

18.15. Это явление объясняется разным характером отражения света от сухой дороги и от поверхности воды в луже.

1. Сухая дорога: Поверхность асфальта или другого дорожного покрытия является шероховатой, матовой. Когда свет от автомобильных фар падает на такую поверхность, происходит диффузное (рассеянное) отражение. Это означает, что падающие лучи света отражаются от микронеровностей поверхности во всевозможных направлениях. Часть этих рассеянных лучей обязательно попадает в глаза водителю, независимо от его положения. Поэтому сухая дорога кажется ему освещенной, то есть светлой.

2. Лужа: Поверхность воды в луже, наоборот, очень гладкая. Для световых лучей она работает как зеркало. Поэтому свет от фар отражается от нее зеркально. Согласно закону зеркального отражения, угол падения луча на поверхность равен углу отражения. Поскольку фары автомобиля расположены низко, свет от них падает на лужу под довольно пологим (острым) углом к поверхности. В результате отраженные лучи уходят также под пологим углом вперед и в сторону, но не попадают в глаза водителю, который находится выше фар.

В итоге от сухой части дороги в глаза водителя приходит много рассеянного света, а от поверхности лужи отраженный свет практически не доходит. Из-за этого сильного контраста в количестве света, попадающего в глаза, лужа на фоне освещенной дороги воспринимается как темное пятно.

Ответ: Лужа кажется темным пятном, потому что её гладкая, зеркальная поверхность отражает свет от фар по законам зеркального отражения в сторону от водителя, и этот свет не попадает ему в глаза. В то же время шероховатая поверхность сухой дороги рассеивает свет во всех направлениях, в том числе и в сторону водителя, поэтому дорога выглядит светлой.