Номер 2, страница 73 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Контрольная работа № 3. Вариант 1 - номер 2, страница 73.

Условие.

2. Луч света переходит из воздуха в масло, преломляясь на границе раздела этих сред. В каком случае (рис. 103) правильно показаны падающий и преломлённый лучи?

Рис. 103

Решение.

Решение

Когда луч света переходит из одной прозрачной среды в другую, на границе раздела этих сред он меняет направление своего распространения. Это явление называется преломлением света. Согласно закону преломления света, отношение синуса угла падения $\alpha$ к синусу угла преломления $\beta$ есть величина постоянная для двух данных сред:

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

где $n_1$ — показатель преломления первой среды (в данном случае, воздуха), а $n_2$ — показатель преломления второй среды (масла).

Воздух является оптически менее плотной средой, чем масло, поэтому показатель преломления воздуха меньше показателя преломления масла: $n_1 < n_2$.

Из этого следует, что отношение $\frac{n_2}{n_1} > 1$. Тогда и $\frac{\sin \alpha}{\sin \beta} > 1$, откуда $\sin \alpha > \sin \beta$.

Поскольку углы падения и преломления острые (от 0° до 90°), то из неравенства синусов следует, что и сами углы соотносятся так же: $\alpha > \beta$.

Это означает, что при переходе из воздуха в масло (из оптически менее плотной среды в более плотную) угол преломления должен быть меньше угла падения. Другими словами, преломленный луч должен "прижиматься" к перпендикуляру, восстановленному в точке падения.

Проанализируем рисунки:

а) Угол падения равен углу преломления. Это неверно, так как луч должен преломиться.

б) Угол падения больше угла преломления ($\alpha > \beta$). Преломленный луч находится ближе к перпендикуляру, чем падающий. Это правильный вариант.

в) Угол падения меньше угла преломления ($\alpha < \beta$). Это соответствовало бы переходу из оптически более плотной среды в менее плотную (например, из масла в воздух). Это неверно.

г) Здесь показано отражение света от границы раздела, а не преломление.

Следовательно, правильный ход лучей изображен на рисунке б).

Ответ: б).