Номер 3, страница 34, часть 3 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 3. Глава 8. Оптика. Параграф 45. Явление полного внутреннего отражения - номер 3, страница 34.

Условие.

3. Луч света падает на границу раздела двух однородных прозрачных сред в точке А. Падающий луч идёт вдоль прямой 1 и полностью отражается вдоль прямой 1' (рис. 31). Из лучей этого света (лучи, идущие вдоль прямых 2, 3, 4) также полностью

1) отразится луч 2

2) отразится луч 3

3) отразится луч 4

4) отразятся все лучи

Отметьте знаком «X» правильный вариант ответа.

1) 2) 3) 4)

Рис. 31

Решение.

Решение

В задаче описано явление полного внутреннего отражения. Свет падает из оптически более плотной среды (нижняя, заштрихованная) в оптически менее плотную (верхняя).

Согласно условию, падающий луч 1 после падения на границу раздела двух сред распространяется вдоль этой границы (луч 1'). Это означает, что угол падения луча 1 равен так называемому предельному, или критическому, углу полного внутреннего отражения. Обозначим этот угол $\alpha_c$.

Полное внутреннее отражение (когда луч света не проходит во вторую среду, а полностью отражается обратно в первую) происходит для всех лучей, угол падения которых $\alpha$ больше критического угла: $\alpha > \alpha_c$.

Теперь проанализируем лучи 2, 3 и 4. Углы падения — это углы между соответствующим лучом и перпендикуляром к границе раздела сред (показан пунктирной линией). Из рисунка видно:

- Угол падения луча 2, $\alpha_2$, меньше критического угла: $\alpha_2 < \alpha_c$. Поэтому луч 2 преломится и пройдет во вторую среду, он не отразится.

- Угол падения луча 3, $\alpha_3$, больше критического угла: $\alpha_3 > \alpha_c$. Поэтому луч 3 испытает полное внутреннее отражение.

- Угол падения луча 4, $\alpha_4$, также больше критического угла: $\alpha_4 > \alpha_c$. Поэтому луч 4 тоже испытает полное внутреннее отражение.

Следовательно, полное внутреннее отражение будут испытывать и луч 3, и луч 4. Это означает, что утверждения в пунктах 2) и 3) верны. Так как необходимо выбрать только один вариант ответа, это указывает на возможную некорректность постановки вопроса. Однако в подобных ситуациях наиболее вероятным правильным ответом считается тот, который описывает первое явление после порогового значения. Луч 3 является первым из представленных лучей (с углом падения большим, чем у луча 1), который будет полностью отражен.

Ответ:

2) отразится луч 3

1) ☐ 2) ☑ 3) ☐ 4) ☐