Номер 1, страница 31, часть 3 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 3. Глава 8. Оптика. Параграф 44. Преломление света в призме. Дисперсия - номер 1, страница 31.

Условие.

1. Зачеркните в пунктах а-г неверные утверждения.

Узкий параллельный пучок красного света, падающий на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом, не равным нулю, выходит из пластинки:

а) изменив направление распространения, если по обе стороны от пластинки находится воздух;

б) не меняя направления распространения, если по обе стороны от пластинки находится воздух;

в) изменив направление распространения, если со стороны падающего пучка находится воздух, а с противоположной стороны пластинки — вода;

г) не меняя направления распространения, если со стороны падающего пучка находится воздух, а с противоположной стороны пластинки — вода.

Решение.

Решение

Для анализа прохождения света через плоскопараллельную пластинку воспользуемся законом преломления света (законом Снеллиуса). Пусть свет падает из среды с показателем преломления $n_1$ на пластинку с показателем преломления $n_2$ под углом $\alpha$ к нормали. После преломления на первой границе свет распространяется в пластинке под углом $\beta$. Затем он падает на вторую границу и выходит в среду с показателем преломления $n_3$ под углом $\gamma$ к нормали.

На первой границе раздела (среда 1 – пластинка) закон преломления имеет вид: $n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$.

На второй границе раздела (пластинка – среда 3), так как пластинка плоскопараллельная, луч падает на нее под тем же углом $\beta$. Закон преломления для второй границы: $n_2 \sin \beta = n_3 \sin \gamma$.

Объединяя эти два уравнения, получаем соотношение между углом падения $\alpha$ и углом выхода $\gamma$: $n_1 \sin \alpha = n_3 \sin \gamma$.

Направление распространения света не изменяется, если выходящий луч параллелен падающему, то есть если $\alpha = \gamma$. Это условие выполняется, когда показатели преломления первой и третьей сред равны, то есть $n_1 = n_3$ (при условии, что угол падения $\alpha$ не равен нулю, что указано в задаче). Если $n_1 \neq n_3$, то и $\alpha \neq \gamma$, и направление распространения света изменяется.

Рассмотрим предложенные утверждения:

а) изменив направление распространения, если по обе стороны от пластинки находится воздух;
б) не меняя направления распространения, если по обе стороны от пластинки находится воздух;

В этих случаях среда до и после пластинки одинакова: воздух. Следовательно, $n_1 = n_3$. Это означает, что угол падения равен углу выхода ($\alpha = \gamma$), и направление распространения пучка света не меняется. Пучок лишь смещается параллельно самому себе. Таким образом, утверждение а) неверно, а утверждение б) верно.

в) изменив направление распространения, если со стороны падающего пучка находится воздух, а с противоположной стороны пластинки — вода;
г) не меняя направления распространения, если со стороны падающего пучка находится воздух, а с противоположной стороны пластинки — вода.

В этих случаях среда до пластинки — воздух ($n_1 = n_{воздуха}$), а после пластинки — вода ($n_3 = n_{воды}$). Поскольку показатель преломления воздуха ($n_{воздуха} \approx 1$) не равен показателю преломления воды ($n_{воды} \approx 1,33$), то $n_1 \neq n_3$. Следовательно, угол падения не будет равен углу выхода ($\alpha \neq \gamma$), и направление распространения пучка света изменится. Таким образом, утверждение в) верно, а утверждение г) неверно.

Задачей является зачеркнуть неверные утверждения. Неверными являются утверждения а) и г).

Ответ:

а) изменив направление распространения, если по обе стороны от пластинки находится воздух;
б) не меняя направления распространения, если по обе стороны от пластинки находится воздух;
в) изменив направление распространения, если со стороны падающего пучка находится воздух, а с противоположной стороны пластинки — вода;
г) не меняя направления распространения, если со стороны падающего пучка находится воздух, а с противоположной стороны пластинки — вода.