Номер 1, страница 235 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. Как влияют размеры источника света на ширину области полутени?

1. Размеры источника света напрямую влияют на ширину области полутени. Чем больше размер источника света, тем шире становится область полутени. Одновременно с этим область полной тени (умбры) сужается, а при достаточно большом источнике света или малом расстоянии до предмета может и вовсе исчезнуть, оставляя только полутень.

Объяснение этого явления заключается в следующем:

1. Полная тень — это область пространства за непрозрачным предметом, куда не попадает свет ни от одной точки источника света.

2. Полутень — это область, куда свет попадает от части источника, в то время как другая его часть перекрыта предметом.

Когда мы используем точечный источник света (идеализированный источник, не имеющий размеров), полутень не образуется. Существует только четко очерченная область полной тени, так как все лучи исходят из одной точки.

Когда источник света протяженный (имеет размеры, как, например, Солнце или лампа), его можно представить как совокупность множества точечных источников. Лучи от крайних точек протяженного источника, огибая края предмета, создают на экране область частичного освещения — полутень. Чем больше размер источника, тем под большим углом будут расходиться лучи, идущие от его краев. Это приводит к тому, что зона, освещенная лишь частью источника, становится шире, а зона, полностью лишенная света, — уже.

Геометрически ширину полосы полутени $W_{п}$ (с одной стороны от полной тени) можно определить из подобия треугольников. Она прямо пропорциональна размеру (диаметру) источника света $S$:

$W_{п} = \frac{S \cdot l}{L}$

где $S$ — размер источника света, $L$ — расстояние от источника до предмета, а $l$ — расстояние от предмета до экрана. Из этой формулы видно, что при увеличении $S$ ширина полутени $W_{п}$ также увеличивается.

Ответ: Чем больше размеры источника света, тем шире область полутени и, как правило, меньше область полной тени.