Номер 2, страница 76 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Контрольная работа № 3. Вариант 4 - номер 2, страница 76.

Условие.

2. Луч света переходит из стекла в воздух, преломляясь на границе раздела двух сред (рис. 110). Какое из направлений 1—4 соответствует преломлённому лучу?

Рис. 110

Решение.

Решение

В задаче рассматривается явление преломления света на границе двух сред: стекла и воздуха. Свет переходит из оптически более плотной среды (стекло) в оптически менее плотную среду (воздух). Показатель преломления стекла $n_1$ больше показателя преломления воздуха $n_2$ ($n_1 > n_2$).

Согласно закону преломления света (закону Снеллиуса), при переходе из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, преломленный луч отклоняется от перпендикуляра (нормали), проведенного к границе раздела сред в точке падения луча. Это означает, что угол преломления $\beta$ (угол между преломленным лучом и нормалью) должен быть больше угла падения $\alpha$ (угла между падающим лучом и нормалью), то есть $\beta > \alpha$.

Проанализируем предложенные на рисунке 110 направления:

1. Направление 1 соответствует распространению света без изменения направления. Это означало бы отсутствие преломления ($\beta = \alpha$). Такое возможно, только если луч падает перпендикулярно границе раздела сред ($\alpha = 0$) или если показатели преломления сред одинаковы, что не соответствует условию задачи. Следовательно, направление 1 неверно.

2. Направление 2 показывает, что луч преломляется, приближаясь к перпендикуляру. В этом случае угол преломления был бы меньше угла падения ($\beta < \alpha$). Такое преломление происходит при переходе света из оптически менее плотной среды в более плотную (например, из воздуха в стекло), что противоречит условию задачи. Следовательно, направление 2 неверно.

3. Направление 3 показывает, что луч преломляется, удаляясь от перпендикуляра. Угол преломления в этом случае больше угла падения ($\beta > \alpha$). Это полностью соответствует закону преломления для перехода света из стекла в воздух. Следовательно, это направление является верным.

4. Направление 4 также показывает отклонение луча от перпендикуляра, причем с еще большим углом преломления, чем у луча 3. Хотя это направление качественно не противоречит закону ($\beta > \alpha$), оно соответствует значительно большему углу падения или другой паре сред. Для угла падения, изображенного на рисунке, направление 3 является наиболее правдоподобным представлением преломленного луча.

Таким образом, единственное направление, которое правильно описывает явление преломления света при переходе из стекла в воздух, — это направление 3.

Ответ: Направление 3.