Номер 2, страница 75 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Контрольная работа № 3. Вариант 3 - номер 2, страница 75.

Условие.

2. Луч света переходит из стекла в воздух, преломляясь на границе раздела этих сред. В каком случае (рис. 108) правильно показаны падающий и преломлённый лучи?

Рис. 108

Решение.

Решение

Согласно условию задачи, луч света переходит из стекла в воздух. Стекло является оптически более плотной средой, чем воздух, поэтому его показатель преломления $n_1$ больше показателя преломления воздуха $n_2$.

Закон преломления света (закон Снеллиуса) гласит: $n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$, где $\alpha$ — угол падения (угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела сред), а $\beta$ — угол преломления (угол между преломлённым лучом и перпендикуляром).

Поскольку луч переходит из стекла в воздух, то $n_1 > n_2$. Из закона преломления следует, что для сохранения равенства должно выполняться условие $\sin \beta > \sin \alpha$. Так как углы падения и преломления находятся в диапазоне от 0° до 90°, это означает, что угол преломления $\beta$ должен быть больше угла падения $\alpha$.

Другими словами, при переходе из оптически более плотной среды в оптически менее плотную среду луч света отклоняется от перпендикуляра, проведённого к границе раздела сред в точке падения.

Рассмотрим предложенные варианты:

а) Падающий луч идёт из стекла, но преломлённый луч приближается к перпендикуляру. Угол преломления меньше угла падения ($\beta < \alpha$). Это неверно.

б) Луч проходит через границу раздела без преломления. Это возможно только в случае, когда луч падает перпендикулярно границе ($\alpha = 0$), что не соответствует рисунку. Это неверно.

в) Падающий луч идёт из стекла. Преломлённый луч отклоняется от перпендикуляра, и угол преломления больше угла падения ($\beta > \alpha$). Это полностью соответствует закону преломления света. Это верно.

г) На этом рисунке показано, что луч падает из воздуха в стекло, что противоречит условию задачи. Это неверно.

Таким образом, правильный ход лучей показан на рисунке в).

Ответ: в.