Номер 1, страница 210 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

1. Если поверхность воды не совсем спокойна, то предметы, лежащие на дне, кажутся колеблющимися. Объясните явление.

1. Это явление объясняется преломлением света на границе двух сред: воды и воздуха.

Мы видим предметы, потому что лучи света, отраженные от них, попадают в наши глаза. Когда свет переходит из одной оптически более плотной среды в менее плотную (в данном случае из воды в воздух), он изменяет свое направление. Это явление называется преломлением света и подчиняется закону Снеллиуса: $n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta$ где $n_1$ и $n_2$ — показатели преломления воды и воздуха, а $\alpha$ и $\beta$ — углы падения и преломления луча относительно перпендикуляра к границе раздела сред.

Когда поверхность воды спокойна, она представляет собой плоскую горизонтальную границу. Лучи света от предмета на дне преломляются на этой поверхности, и из-за этого нам кажется, что предмет находится на меньшей глубине, чем на самом деле. Его видимое положение постоянно.

Если же на поверхности воды есть рябь или волны, то граница раздела "вода-воздух" постоянно изгибается и меняет свой наклон в разных точках. Каждый небольшой участок колеблющейся поверхности можно рассматривать как маленькую плоскую грань, но ориентация этих граней (а значит, и перпендикуляра к ним) непрерывно изменяется во времени.

Вследствие этого угол падения лучей света, идущих от неподвижного предмета на дне, на границу раздела постоянно меняется для глаза наблюдателя. Согласно закону преломления, это приводит к постоянному изменению угла преломления. В результате преломленные лучи, попадающие в глаз, приходят как бы из разных точек. Наш мозг, воспринимая эти лучи и продолжая их по прямой, строит мнимое изображение предмета, которое постоянно смещается. Это и создает иллюзию того, что предмет на дне колеблется.

Ответ: Кажущееся колебание предметов на дне при неспокойной поверхности воды вызвано явлением преломления света. Из-за волн на поверхности постоянно меняется угол наклона границы раздела "вода-воздух". Это приводит к непрерывному изменению направления преломленных лучей света, идущих от предмета к наблюдателю. В результате мнимое изображение предмета постоянно смещается, создавая эффект колебания.