Номер 6, страница 198 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

6. Какая среда более плотная (рис. 39.8)?

Рис. 39.8

6. На рисунке 39.8 изображено явление преломления света — изменение направления распространения луча при переходе из одной среды в другую. Верхняя среда является первой, а нижняя (закрашенная) — второй.

Красная вертикальная линия — это перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к границе раздела двух сред. Угол между падающим лучом и этим перпендикуляром называется углом падения ($\alpha$). Угол между преломленным лучом (лучом во второй среде) и перпендикуляром называется углом преломления ($\beta$).

Из рисунка видно, что угол падения больше угла преломления: $\alpha > \beta$.

Согласно закону преломления света (закону Снеллиуса), показатели преломления двух сред связаны с углами падения и преломления следующим соотношением: $n_1 \sin(\alpha) = n_2 \sin(\beta)$, где $n_1$ — показатель преломления первой (верхней) среды, а $n_2$ — показатель преломления второй (нижней) среды.

Выразим из формулы отношение показателей преломления: $\frac{n_2}{n_1} = \frac{\sin(\alpha)}{\sin(\beta)}$

Так как $\alpha > \beta$ (и оба угла находятся в диапазоне от 0° до 90°), то и значение синуса большего угла будет больше: $\sin(\alpha) > \sin(\beta)$. Следовательно, их отношение будет больше единицы: $\frac{\sin(\alpha)}{\sin(\beta)} > 1$. Это означает, что и отношение показателей преломления также больше единицы: $\frac{n_2}{n_1} > 1$, откуда следует, что $n_2 > n_1$.

Среда, имеющая больший показатель преломления, называется оптически более плотной. Поскольку показатель преломления второй (нижней) среды $n_2$ больше показателя преломления первой (верхней) среды $n_1$, то вторая среда является оптически более плотной.

Ответ: Более плотной является вторая (нижняя) среда.