Номер 1, страница 66 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Самостоятельные работы. СР-49. Физический смысл показателя преломления. Вариант 1 - номер 1, страница 66.

Условие.

1. В чём заключается физический смысл относительного показателя преломления?

Решение.

1. Относительный показатель преломления $n_{21}$ (показатель преломления второй среды относительно первой) — это безразмерная физическая величина, которая характеризует изменение скорости распространения света при его переходе из одной среды в другую.

Физический смысл относительного показателя преломления заключается в том, что он показывает, во сколько раз скорость света в первой среде ($v_1$) отличается от скорости света во второй среде ($v_2$).

Математически это выражается формулой:

$n_{21} = \frac{v_1}{v_2}$

Относительный показатель преломления также можно выразить через абсолютные показатели преломления первой ($n_1$) и второй ($n_2$) сред. Абсолютный показатель преломления среды показывает, во сколько раз скорость света в вакууме ($\text{c}$) больше скорости света в данной среде ($\text{v}$). То есть, $n_1 = c/v_1$ и $n_2 = c/v_2$. Отсюда следует:

$n_{21} = \frac{v_1}{v_2} = \frac{c/n_1}{c/n_2} = \frac{n_2}{n_1}$

Таким образом, относительный показатель преломления равен отношению абсолютного показателя преломления второй среды к абсолютному показателю преломления первой среды.

В зависимости от значения $n_{21}$ можно сделать выводы об оптических свойствах сред:

Если $n_{21} > 1$ (или $n_2 > n_1$), то вторая среда называется оптически более плотной, чем первая. При переходе в такую среду свет замедляется, и угол преломления становится меньше угла падения.

Если $n_{21} < 1$ (или $n_2 < n_1$), то вторая среда называется оптически менее плотной, чем первая. При переходе в такую среду скорость света увеличивается, и угол преломления становится больше угла падения.

Если $n_{21} = 1$ (или $n_2 = n_1$), то среды имеют одинаковую оптическую плотность, и свет проходит через границу раздела, не преломляясь (не изменяя своего направления).

Относительный показатель преломления входит в закон преломления света (закон Снеллиуса):

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

где $\alpha$ — угол падения, а $\beta$ — угол преломления. Это показывает, что относительный показатель преломления также определяет, насколько сильно искривляется световой луч на границе двух сред.

Ответ: Физический смысл относительного показателя преломления $n_{21}$ заключается в том, что он показывает, во сколько раз скорость распространения света в первой среде ($v_1$) больше или меньше скорости его распространения во второй среде ($v_2$).