Номер 3, страница 252 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

3. Какими приборами можно изменить направление распространения света?

3. Какими приборами можно изменить направление распространения света?

Изменить направление распространения света можно с помощью различных оптических приборов, действие которых основано на явлениях отражения, преломления и дифракции света. Основными из них являются:

Зеркала (плоские, вогнутые, выпуклые): они изменяют направление света путем его отражения от зеркальной поверхности. Согласно закону отражения, угол падения луча на зеркало равен углу его отражения.

Линзы (собирающие и рассеивающие): они изменяют направление света за счет его преломления при прохождении через границу двух сред с разными показателями преломления (например, воздух-стекло). Собирающие линзы фокусируют параллельные лучи в одной точке, а рассеивающие — отклоняют их в стороны.

Призмы: призмы также используют явление преломления. Проходя через призму, свет не только отклоняется от первоначального направления, но и разлагается в спектр (дисперсия). Кроме того, в призмах может наблюдаться явление полного внутреннего отражения, которое также используется для изменения направления света (например, в биноклях или перископах).

Дифракционные решетки: эти приборы изменяют направление света вследствие явления дифракции — огибания светом препятствий. Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа параллельных штрихов, нанесенных на прозрачную или отражающую поверхность, и используется для разложения света в спектр.

Ответ: Направление распространения света можно изменить с помощью зеркал, линз, призм и дифракционных решеток.

4. В чем заключается явление полного отражения света?

Явление полного отражения (или полного внутреннего отражения) света — это явление, при котором световой луч, распространяющийся в оптически более плотной среде, при падении на границу с оптически менее плотной средой полностью отражается от этой границы и не выходит во вторую среду.

Для наблюдения этого явления должны выполняться два условия:

1. Свет должен переходить из среды с большим показателем преломления $n_1$ в среду с меньшим показателем преломления $n_2$ (то есть $n_1 > n_2$). Например, из стекла в воздух или из воды в воздух.

2. Угол падения света $\alpha$ на границу раздела сред должен быть больше некоторого критического значения, называемого предельным (или критическим) углом падения $\alpha_{пр}$.

Согласно закону преломления света (закону Снеллиуса): $n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta$, где $\beta$ — угол преломления. Поскольку $n_1 > n_2$, то угол преломления $\beta$ всегда больше угла падения $\alpha$. При увеличении угла падения $\alpha$, угол преломления $\beta$ также растет, но быстрее. Существует такой угол падения $\alpha_{пр}$, при котором преломленный луч скользит вдоль границы раздела сред, то есть угол преломления $\beta$ становится равным $90^\circ$. Этот угол падения и называется предельным углом.

Значение предельного угла можно найти из закона Снеллиуса, подставив $\beta = 90^\circ$:

$n_1 \sin\alpha_{пр} = n_2 \sin(90^\circ)$

$n_1 \sin\alpha_{пр} = n_2 \cdot 1$

$\sin\alpha_{пр} = \frac{n_2}{n_1}$

Если угол падения света $\alpha$ превышает этот предельный угол ($\alpha > \alpha_{пр}$), преломленный луч исчезает, и весь падающий свет полностью отражается обратно в первую (более плотную) среду. Это и есть полное внутреннее отражение.

Ответ: Явление полного отражения света заключается в том, что при переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, под углом падения, превышающим некоторый предельный угол, свет не преломляется, а полностью отражается от границы раздела сред.