Номер 2, страница 215 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 6. Электромагнитная природа света. Параграф 52. Дисперсия света. Вспомните - номер 2, страница 215.

Условие.

Что такое преломление света?

Решение.

Преломление света — это физическое явление, заключающееся в изменении направления распространения светового луча (или электромагнитной волны) при его переходе через границу раздела двух сред с различными оптическими свойствами.

Основной причиной преломления является различие в скоростях распространения света в этих средах. Когда свет переходит из одной среды в другую (например, из воздуха в воду), его скорость меняется. Среда, в которой скорость света меньше, называется оптически более плотной, а среда, в которой скорость света больше — оптически менее плотной.

Для описания преломления используются следующие понятия:
Падающий луч — световой луч, идущий к границе раздела сред.
Преломленный луч — световой луч, прошедший через границу раздела и изменивший свое направление.
Точка падения — точка на границе раздела, в которой падающий луч переходит во вторую среду.
Перпендикуляр (или нормаль) — прямая, проведенная через точку падения перпендикулярно границе раздела двух сред.
Угол падения ($\alpha$) — угол между падающим лучом и перпендикуляром.
Угол преломления ($\gamma$) — угол между преломленным лучом и перпендикуляром.

Процесс преломления подчиняется двум основным законам:
1. Лучи падающий, преломленный и перпендикуляр, восстановленный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред, называемая относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Этот закон известен как закон Снеллиуса (или закон Снелля).

Математически закон Снеллиуса выражается формулой:
$\frac{\sin \alpha}{\sin \gamma} = n_{21} = \frac{n_2}{n_1}$
где:
$\alpha$ — угол падения,
$\gamma$ — угол преломления,
$ n_1 $ — абсолютный показатель преломления первой среды,
$ n_2 $ — абсолютный показатель преломления второй среды,
$ n_{21} $ — относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

Абсолютный показатель преломления среды $ n $ показывает, во сколько раз скорость света в вакууме $ c $ больше скорости света в данной среде $ v $:
$ n = \frac{c}{v} $
Так как скорость света в любой среде меньше, чем в вакууме ($ v < c $), абсолютный показатель преломления всегда больше единицы ($ n > 1 $). Для вакуума $ n=1 $. Для воздуха $ n \approx 1.00029 $, поэтому его часто принимают за единицу.

Из закона Снеллиуса следует, что:
- При переходе света из оптически менее плотной среды в оптически более плотную ($ n_1 < n_2 $), угол преломления меньше угла падения ($\gamma < \alpha$). Луч "прижимается" к перпендикуляру.
- При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную ($ n_1 > n_2 $), угол преломления больше угла падения ($\gamma > \alpha$). Луч "отклоняется" от перпендикуляра.

Явление преломления света лежит в основе работы многих оптических приборов (линзы, микроскопы, телескопы) и объясняет множество природных явлений, таких как радуга, миражи, а также кажущееся "изломанным" положение предмета (например, ложки) на границе воздуха и воды.

Ответ: Преломление света — это изменение направления распространения светового луча при его переходе из одной прозрачной среды в другую, отличающуюся по оптической плотности. Это явление вызвано изменением скорости света при переходе через границу раздела сред и описывается законом Снеллиуса, который связывает углы падения и преломления с показателями преломления этих сред.