Номер 3, страница 198 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

3. Во время хирургических операций тень от рук хирурга не должна закрывать операционное поле. Как этого добиться?

Для того чтобы тень от рук хирурга или его инструментов не закрывала операционное поле, в хирургии применяются специальные бестеневые светильники. Принцип их работы основан на физических законах распространения света, а именно на особенностях образования тени от нескольких или протяженных (больших по размеру) источников света.

Если использовать один-единственный, небольшой (точечный) источник света, то любой непрозрачный объект, например, рука хирурга, отбросит очень чёткую и тёмную тень. Эта область полной тени, называемая умбра, значительно ухудшит видимость и сделает проведение точной операции невозможным.

Чтобы решить эту проблему, необходимо сделать так, чтобы свет на операционное поле падал одновременно с разных направлений. Это достигается за счет специальной конструкции операционных ламп:

• Использование множества источников света. Современный хирургический светильник — это не одна лампа, а сложная система, состоящая из десятков, а иногда и сотен отдельных световых элементов (чаще всего светодиодов). Они расположены на большом куполе или нескольких панелях, и свет от каждого из них направлен на операционное поле под своим углом. Если рука хирурга блокирует лучи от одной части источников, то другие продолжают беспрепятственно освещать это же место.
• Использование источника света большого размера. Сам по себе большой купол светильника, на котором расположены световые элементы, работает как один протяженный источник света. Для таких источников характерно то, что они создают очень маленькую область полной тени (умбру) и большую область полутени (пенумбры). Полутень — это область, освещенная только частью источников света. Она гораздо светлее полной тени и не так сильно мешает обзору.

Таким образом, благодаря освещению с множества разных углов, резкие и тёмные тени практически полностью устраняются. Вместо них образуются лишь слабые, размытые полутени, которые не влияют на качество работы хирурга.

Ответ: Для этого используют специальные бестеневые операционные светильники. Они состоят из большого количества источников света, расположенных на широком куполе. Свет от них падает на операционное поле с разных направлений. Если рука хирурга перекрывает свет от одной группы источников, другие продолжают освещать эту область, что предотвращает образование резкой, тёмной тени.