Номер 5, страница 198 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

5. Объясните, как образуется тень.

5. Образование тени является прямым следствием закона прямолинейного распространения света. В однородной среде, такой как воздух, свет распространяется по прямым линиям.

Когда на пути световых лучей, идущих от источника света, встречается непрозрачный предмет, он преграждает им путь. За этим предметом образуется область пространства, в которую свет от источника не попадает. Эта область и есть тень. Если за предметом расположить экран (например, стену), то на нем будет видно темное пятно, которое является проекцией тени.

Характер тени зависит от размера и типа источника света:

- Если источник света точечный (его размеры очень малы по сравнению с расстоянием до предмета), то он отбрасывает резкую, чётко очерченную тень. Эта область называется полной тенью.

- Если источник света протяжённый (имеет значительные размеры, как, например, Солнце или большая лампа), то помимо полной тени образуется также полутень. Полутень — это область, куда свет попадает только от части источника, и она представляет собой плавный, размытый переход от полной тени к освещенной области.

Ответ: Тень образуется из-за того, что свет распространяется прямолинейно и не может огибать непрозрачные предметы. За таким предметом возникает неосвещенная область, в которую не попадают лучи света от источника.

6. (Вопрос на изображении неполон. Наиболее вероятное продолжение: "Объясните, почему в некоторых областях экрана образуется полутень?")

Появление на экране областей, которые не являются ни полностью тёмными (тень), ни полностью светлыми, объясняется тем, что источник света не является точечным, а имеет определённые размеры, то есть является протяжённым.

Рассмотрим систему, состоящую из протяжённого источника света, непрозрачного предмета и экрана. Можно выделить три типа областей на экране:

1. Область полной тени (умбра): из любой точки этой области источник света не виден совсем, так как он полностью заслонён предметом. В эту область свет не попадает, и она является самой тёмной.

2. Область полутени (пенумбра): это область, из точек которой источник света виден лишь частично, а другая его часть скрыта за предметом. В эту область попадает свет от части источника, поэтому она освещена слабее, чем полностью освещённые участки, но светлее, чем область полной тени. Полутень обычно окружает полную тень.

3. Область полного света: из этих точек экрана источник света виден целиком, ничто его не заслоняет.

Таким образом, именно использование протяжённого источника света приводит к появлению на экране областей с частичной освещенностью — полутеней. Классическим примером этого явления в природе является солнечное затмение, во время которого на поверхность Земли падает не только узкая полоса полной тени от Луны, но и обширная область полутени.

Ответ: В некоторых областях экрана образуется полутень, потому что используется протяженный (не точечный) источник света. Из этих областей непрозрачный предмет заслоняет источник света лишь частично, поэтому туда попадает свет только от части источника, создавая частичное затенение.