Номер 3, страница 271 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 8. Оптика. Параграф 43. Закон преломления света на плоской границе двух однородных прозрачных сред. Вопросы - номер 3, страница 271.

Условие.

3. Сформулируйте закон преломления света.

Решение.

Закон преломления света, также известный как закон Снеллиуса (или Снелла), описывает, как изменяется направление светового луча при его переходе через границу раздела двух различных прозрачных сред.

Закон формулируется в виде двух утверждений:

1. Падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, проведённый в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

2. Отношение синуса угла падения $ \alpha $ к синусу угла преломления $ \gamma $ есть величина постоянная для двух данных сред, равная относительному показателю преломления второй среды относительно первой:

$ \frac{\sin \alpha}{\sin \gamma} = n_{21} $

Здесь $ \alpha $ — это угол падения (угол между падающим лучом и перпендикуляром), $ \gamma $ — угол преломления (угол между преломлённым лучом и перпендикуляром), а $ n_{21} $ — относительный показатель преломления.

Относительный показатель преломления $ n_{21} $ равен отношению абсолютных показателей преломления второй среды ($ n_2 $) и первой среды ($ n_1 $):

$ n_{21} = \frac{n_2}{n_1} $

Абсолютный показатель преломления среды $ n $ показывает, во сколько раз скорость света в вакууме ($ c $) больше скорости света в данной среде ($ v $), то есть $ n = \frac{c}{v} $.

С учётом этого закон преломления можно записать в более симметричной и часто используемой форме:

$ n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \gamma $

Из закона следует, что если свет переходит из оптически менее плотной среды в оптически более плотную ($ n_1 < n_2 $), то угол преломления меньше угла падения ($ \gamma < \alpha $), и луч "прижимается" к перпендикуляру. Если свет переходит из оптически более плотной среды в менее плотную ($ n_1 > n_2 $), то угол преломления больше угла падения ($ \gamma > \alpha $), и луч "отклоняется" от перпендикуляра.

Ответ: Закон преломления света гласит, что падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред в точке падения лежат в одной плоскости, а отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред есть величина постоянная и равная отношению их абсолютных показателей преломления: $ \frac{\sin \alpha}{\sin \gamma} = \frac{n_2}{n_1} $, где $ \alpha $ — угол падения, $ \gamma $ — угол преломления, $ n_1 $ и $ n_2 $ — абсолютные показатели преломления первой и второй сред.