Номер 765, страница 115 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитное поле. Преломление света. Физический смысл показателя преломления. Дисперсия света. Цвета тел. Типы оптических спектров - номер 765, страница 115.

Условие.

765. Как изменилось бы видимое расположение звёзд на небе, если бы вдруг исчезла земная атмосфера?

Решение.

Решение

Изменение видимого расположения звёзд связано с явлением атмосферной рефракции. Земная атмосфера представляет собой оптическую среду, показатель преломления которой больше единицы (в отличие от вакуума, где он практически равен единице). Когда свет от звезды входит в атмосферу, он преломляется.

Поскольку плотность воздуха, а значит и его показатель преломления, увеличивается по мере приближения к поверхности Земли, световой луч от звезды постоянно искривляется, изгибаясь вниз. В результате наблюдатель на Земле видит звезду выше над горизонтом, чем она находится на самом деле. Это смещение максимально для объектов у горизонта (около 35 угловых минут) и равно нулю для объектов, находящихся в зените (прямо над головой наблюдателя).

Если бы атмосфера исчезла, то свет от звёзд распространялся бы прямолинейно, не испытывая преломления. Это привело бы к следующим изменениям:

1. Видимое положение звёзд сместилось бы вниз, к горизонту, заняв своё истинное геометрическое положение.

2. Звёзды, находящиеся точно в зените, не изменили бы своего положения.

3. Величина смещения была бы тем больше, чем ближе звезда к горизонту.

4. Некоторые звёзды, которые мы видим прямо у горизонта, на самом деле уже находятся за ним. Без атмосферы они были бы не видны.

Таким образом, небесная сфера для наблюдателя как бы "опустилась" бы. Кроме того, исчезло бы мерцание звёзд, а небо стало бы чёрным даже днём.

Ответ: Если бы исчезла земная атмосфера, то из-за прекращения атмосферной рефракции видимое положение всех звёзд, кроме находящихся в зените, сместилось бы вниз, к горизонту. Величина смещения была бы максимальной для звёзд у горизонта.