Номер 3, страница 198 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

3. Каков физический смысл абсолютного и относительного показателей преломления? Как они связаны между собой?

3. Каков физический смысл абсолютного и относительного показателей преломления? Как они связаны между собой?

Физический смысл абсолютного показателя преломления.
Абсолютный показатель преломления $ n $ является характеристикой оптической плотности среды. Он определяется как отношение скорости света в вакууме $ c $ к фазовой скорости света в данной среде $ v $:
$ n = \frac{c}{v} $
Физический смысл абсолютного показателя преломления заключается в том, что он показывает, во сколько раз скорость распространения света в данной среде меньше, чем в вакууме. Поскольку скорость света в любой среде меньше, чем в вакууме ($ v < c $), абсолютный показатель преломления всегда больше или равен единице ($ n \geq 1 $). Для вакуума $ n=1 $. Чем больше значение $ n $, тем оптически плотнее среда и тем медленнее в ней распространяется свет.

Физический смысл относительного показателя преломления.
Относительный показатель преломления $ n_{21} $ характеризует изменение скорости света при переходе из одной среды в другую. Он равен отношению скорости света в первой среде $ v_1 $ ко скорости света во второй среде $ v_2 $:
$ n_{21} = \frac{v_1}{v_2} $
Физический смысл относительного показателя преломления заключается в том, что он показывает, во сколько раз скорость света во второй среде отличается от скорости света в первой среде. Если $ n_{21} > 1 $, то вторая среда оптически плотнее первой, и свет в ней замедляется. Если $ n_{21} < 1 $, то вторая среда оптически менее плотная, и свет в ней ускоряется.

Связь между абсолютным и относительным показателями преломления.
Связь между этими двумя величинами можно легко установить. Возьмем определение относительного показателя преломления:
$ n_{21} = \frac{v_1}{v_2} $
Из определения абсолютных показателей преломления для первой ($ n_1 $) и второй ($ n_2 $) сред имеем:
$ n_1 = \frac{c}{v_1} \Rightarrow v_1 = \frac{c}{n_1} $
$ n_2 = \frac{c}{v_2} \Rightarrow v_2 = \frac{c}{n_2} $
Подставим выражения для $ v_1 $ и $ v_2 $ в формулу для $ n_{21} $:
$ n_{21} = \frac{c/n_1}{c/n_2} = \frac{c}{n_1} \cdot \frac{n_2}{c} = \frac{n_2}{n_1} $
Таким образом, относительный показатель преломления второй среды относительно первой равен отношению их абсолютных показателей преломления.

Ответ: Физический смысл абсолютного показателя преломления $ n $ состоит в том, что он показывает, во сколько раз скорость света в среде меньше скорости света в вакууме. Физический смысл относительного показателя преломления $ n_{21} $ состоит в том, что он показывает, во сколько раз скорость света в первой среде отличается от скорости света во второй. Они связаны соотношением: $ n_{21} = \frac{n_2}{n_1} $, где $ n_1 $ и $ n_2 $ — абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно.