Номер 5, страница 278 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 8. Оптика. Параграф 45. Явление полного внутреннего отражения. Вопросы - номер 5, страница 278.

Условие.

5. В каких устройствах используют явление полного отражения?

Решение.

Явление полного внутреннего отражения — это оптический феномен, при котором световой луч, распространяющийся в оптически более плотной среде, при падении на границу с оптически менее плотной средой под углом, большим некоторого критического угла, не преломляется, а полностью отражается обратно в первую среду. Это свойство позволяет управлять светом с минимальными потерями и находит применение во многих устройствах.

Оптоволоконные кабели (световоды)

Это одно из наиболее важных применений явления. В волоконно-оптических линиях связи для передачи данных (интернет, телевидение, телефония) световой сигнал проходит по тонкому стеклянному или пластиковому волокну, многократно отражаясь от его внутренних стенок. Сердцевина волокна имеет более высокий показатель преломления, чем его оболочка. Благодаря этому свет, идущий под малым углом к оси волокна, испытывает полное внутреннее отражение и распространяется на огромные расстояния практически без затухания. Аналогичный принцип используется в медицинских эндоскопах для визуализации внутренних органов.

Ответ: Оптоволоконные кабели (световоды).

Призмы в оптических приборах

Вместо зеркал для отражения света часто используют стеклянные призмы. В отличие от металлических зеркал, которые поглощают часть света, полное внутреннее отражение в призме происходит практически без потерь. Такие призмы применяются:

• В биноклях и перископах (например, призмы Порро) для оборачивания изображения, которое формируется объективом (переворачивают его сверху вниз и меняют лево на право), и для уменьшения габаритов прибора.
• В зеркальных фотоаппаратах (пентапризма в видоискателе), чтобы фотограф видел в окуляре прямое, а не перевернутое и не зеркальное изображение.
• В спектрометрах и других измерительных приборах для точного поворота световых пучков.

Ответ: Призмы в биноклях, перископах, зеркальных фотоаппаратах.

Световозвращатели (катафоты)

Эти устройства, которые можно найти на велосипедах, автомобилях, дорожных знаках и специальной одежде, работают по принципу уголкового отражателя. Они состоят из множества микроскопических призм, имеющих форму угла, образованного тремя взаимно перпендикулярными плоскостями. Луч света, попадающий в такой катафот, претерпевает три последовательных полных внутренних отражения и выходит строго в обратном направлении, то есть к источнику света (например, к фарам автомобиля). Это делает объект хорошо заметным в темноте.

Ответ: Световозвращатели (катафоты).

Огранка драгоценных камней

Яркий блеск и "игра света" ограненных алмазов и других драгоценных камней с высоким показателем преломления во многом обусловлены полным внутренним отражением. Огранщик придает камню такую форму (например, бриллиантовую огранку), чтобы свет, вошедший в него через верхнюю часть (корону), многократно отразился от нижних граней (павильона) под углами полного внутреннего отражения и вышел обратно через верх, создавая максимальную яркость и сверкание.

Ответ: Ограненные драгоценные камни.