Номер 2, страница 208 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Обсуди с товарищами. § 43. Преломление света. Закон преломления света. Полное внутреннее отражение. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 2, страница 208.

2. Когда поверхность воды не совсем спокойна, предметы, лежащие на дне, кажутся колеблющимися. Объясните явление.

Это явление объясняется преломлением света на границе раздела двух сред — воды и воздуха.

Мы видим предметы, потому что отраженные от них лучи света попадают к нам в глаза. Когда луч света переходит из оптически более плотной среды (воды) в оптически менее плотную среду (воздух), он преломляется, то есть изменяет свое направление.

Когда поверхность воды абсолютно спокойна, она представляет собой плоскую границу раздела. Лучи от предмета на дне преломляются на этой границе под одинаковым углом. Наш мозг, продолжая эти преломленные лучи, формирует мнимое изображение предмета, которое кажется расположенным выше, чем реальный предмет, но при этом оно неподвижно.

Когда же на поверхности воды есть волны или рябь, она перестает быть плоской. Поверхность в каждый момент времени состоит из множества маленьких участков, наклоненных под разными углами. Из-за этого лучи света, идущие от одной и той же точки предмета, попадают на участки поверхности с постоянно меняющимся наклоном. Согласно закону преломления света $ \frac{\sin\alpha}{\sin\beta} = \frac{n_2}{n_1} $, где $ \alpha $ — угол падения, $ \beta $ — угол преломления, а $ n_1 $ и $ n_2 $ — показатели преломления воды и воздуха, угол выхода луча из воды ($ \beta $) будет непрерывно меняться вслед за изменением угла падения ($ \alpha $), вызванным колебанием поверхности.

В результате в глаз наблюдателя приходят лучи, которые постоянно меняют свое направление. Мозг интерпретирует эти лучи как идущие от постоянно смещающегося источника, поэтому мнимое изображение предмета «дрожит» или «колеблется».

Ответ: Кажущееся колебание предметов на дне водоема с неспокойной поверхностью вызвано преломлением света. Волны и рябь на поверхности воды постоянно изменяют угол, под которым световые лучи от предмета выходят из воды в воздух. Вследствие этого мнимое изображение предмета, которое видит наблюдатель, непрерывно смещается, что и создает иллюзию колебания.