Номер 1, страница 60 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Самостоятельные работы. СР-43. Преломление света. Закон преломления света. Полное внутреннее отражение. Вариант 2 - номер 1, страница 60.

Условие.

1. Луч света переходит из воздуха в воду (рис. 92). Определите, какая среда является оптически более плотной.

Рис. 92

Решение.

Решение

На рисунке 92 изображено явление преломления света при его переходе из одной среды (воздух) в другую (вода). Оптическая плотность среды — это характеристика, показывающая, как сильно среда замедляет свет и, следовательно, преломляет его. Среда с большим показателем преломления называется оптически более плотной.

Чтобы определить, какая из сред является оптически более плотной, необходимо сравнить угол падения и угол преломления. Для этого мысленно проведем перпендикуляр (нормаль) к границе раздела сред в точке, где луч света падает на нее. Угол падения $\alpha$ — это угол между падающим лучом и нормалью. Угол преломления $\gamma$ — это угол между преломленным лучом и нормалью.

Из рисунка видно, что после перехода в воду луч света отклоняется и приближается к нормали. Это означает, что угол преломления $\gamma$ меньше угла падения $\alpha$: $\gamma < \alpha$.

Согласно закону преломления света (закону Снеллиуса):

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

где $n_1$ и $n_2$ — абсолютные показатели преломления воздуха и воды соответственно. Выразим отношение показателей преломления:

$\frac{n_2}{n_1} = \frac{\sin \alpha}{\sin \gamma}$

Так как $\alpha > \gamma$, а для углов от 0° до 90° функция синуса возрастает, то $\sin \alpha > \sin \gamma$. Следовательно, отношение $\frac{\sin \alpha}{\sin \gamma} > 1$.

Это означает, что $\frac{n_2}{n_1} > 1$, или $n_2 > n_1$.

Поскольку показатель преломления воды ($n_2$) больше показателя преломления воздуха ($n_1$), вода является оптически более плотной средой, чем воздух.

Ответ: Оптически более плотной средой является вода.