Номер 2, 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 2, страница 66.

Условие.

2. В воде скорость света равна 225 000 км/с, а в стекле — 200 000 км/с. Какая из этих двух сред является оптически более плотной?

Решение.

Дано:

$v_{воды} = 225 000 \text{ км/с} = 225 000 \cdot 10^3 \text{ м/с} = 2.25 \cdot 10^8 \text{ м/с}$

$v_{стекла} = 200 000 \text{ км/с} = 200 000 \cdot 10^3 \text{ м/с} = 2 \cdot 10^8 \text{ м/с}$

Найти:

Какая из сред является оптически более плотной?

Решение:

Оптическая плотность среды характеризуется ее показателем преломления $\text{n}$. Чем больше показатель преломления, тем оптически плотнее считается среда.

Абсолютный показатель преломления среды определяется как отношение скорости света в вакууме $\text{c}$ к скорости света в данной среде $\text{v}$:

$n = \frac{c}{v}$

Из этой формулы следует, что показатель преломления обратно пропорционален скорости света в среде. Таким образом, среда, в которой скорость света меньше, будет иметь больший показатель преломления и являться оптически более плотной.

Сравним скорости света в воде и в стекле:

$v_{воды} = 225 000 \text{ км/с}$

$v_{стекла} = 200 000 \text{ км/с}$

Так как $200 000 \text{ км/с} < 225 000 \text{ км/с}$, то $v_{стекла} < v_{воды}$.

Поскольку скорость света в стекле меньше, чем в воде, показатель преломления стекла больше, чем у воды ($n_{стекла} > n_{воды}$), и, следовательно, стекло является оптически более плотной средой.

Ответ: Стекло является оптически более плотной средой.