Номер 3, страница 98 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IX. Геометрическая оптика. Выполняем тест - номер 3, страница 98.

Условие.

3. Чёткая тень от предмета получается только в случае, если размеры источника света:

1) много больше, чем расстояние от него до экрана

2) сравнимы с расстоянием от него до экрана

3) много меньше, чем расстояние от него до экрана

4) не влияют на характер тени

Решение.

Решение

Чёткость тени, отбрасываемой непрозрачным предметом, зависит от того, насколько мала область полутени. Чем меньше полутень, тем чётче тень. Тень можно разделить на две части:

Полная тень (умбра) – это область пространства, в которую свет от источника не попадает совсем.

Полутень (пенумбра) – это область, куда попадает свет только от части источника. Именно наличие полутени делает края тени размытыми.

Идеально чёткую тень без полутени создаёт только точечный источник света, то есть источник, размеры которого пренебрежимо малы. От реального, протяжённого источника света всегда образуется полутень. Размер этой полутени зависит от углового размера источника света, видимого от предмета. Угловой размер $ \alpha $ можно оценить как отношение линейного размера источника $ D $ к расстоянию до него $ L $: $ \alpha \approx D/L $.

Чтобы тень была чёткой, угловой размер источника должен быть как можно меньше. Это достигается, если линейный размер источника $ D $ много меньше расстояния $ L $ ($ D \ll L $). В этом случае источник света можно считать точечным.

Проанализируем предложенные варианты ответа:

① Если размеры источника много больше, чем расстояние до экрана, его угловой размер будет очень велик. Это создаст очень большую полутень и крайне размытую тень.

② Если размеры источника сравнимы с расстоянием до экрана, его угловой размер будет значительным, что также приведёт к образованию большой полутени и нечёткой тени.

③ Если размеры источника много меньше, чем расстояние от него до экрана, его угловой размер будет очень мал. Источник света будет вести себя как точечный, создавая минимальную полутень. В результате тень будет чёткой. Это верное утверждение.

④ Утверждение, что размеры источника не влияют на характер тени, неверно. Как показано выше, размер источника является ключевым фактором, определяющим чёткость тени.

Ответ: ③ много меньше, чем расстояние от него до экрана