§67 ГДЗ Рабочая тетрадь 8 класс (Физика)

Заполните пропуски. а) Формула закона преломления света. б) Из двух сред та, в которой скорость света меньше, является оптически плотной. в) Изменение направления луча света на границе сред, при переходе из одной среды в другую, называется. г) При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную угол преломления ___ угла падения. д) Чем ___ показатель преломления, тем ___ преломляется луч на границе двух сред.
Ответьте на вопросы. 1) При каком условии луч проходит через границу раздела двух различных сред, не преломляясь? 2) Чем объяснить, что действительная глубина реки или моря всегда оказывается больше, чем нам кажется, когда мы смотрим на дно?
Решите задачи. Задача 1. Луч из воздуха падает на грань стеклянной пластинки, ограниченной параллельными плоскостями, проходит её и выходит в воздух (см. рис.). Начертите ход луча. Задача 2. Начертите ход луча через стеклянную прямоугольную трёхгранную призму, если луч идёт перпендикулярно к одной из граней призмы (см. рис.). Задача 3. Под каким углом падает луч на поверхность вода из воздуха, если угол преломления луча в воде равен 30°? Задача 4. Луч света переходит из воды в воздух, падая под углом 45°. Определите угол преломления.
Выполните Упражнение 47 из учебника (стр. 204).

Решение

Формулировка закона преломления света: падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред:

$$\frac{\sin \alpha}{\sin \gamma}=n$$

Заполним пропуски:

• а) $$\frac{\sin \alpha}{\sin \gamma}=n$$
• б) Из двух сред та, в которой скорость света меньше, является оптически более плотной.
• в) Изменение направления луча света на границе сред, при переходе из одной среды в другую, называется преломлением света.
• г) При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную угол преломления больше угла падения.
• д) Чем больше показатель преломления, тем сильнее преломляется луч на границе двух сред.

Ответы на вопросы:

1. Луч проходит через границу раздела двух сред, не преломляясь, если падает на неё перпендикулярно, то есть $$\alpha=0^\circ$$.
2. Действительная глубина реки или моря кажется меньше из-за преломления света на границе вода — воздух: лучи, идущие от дна, при выходе в воздух отклоняются от перпендикуляра, и дно кажется расположенным ближе к поверхности.

Задача 1. При переходе из воздуха в стекло луч преломляется к перпендикуляру, а при выходе из стекла в воздух — от перпендикуляра. Так как грани пластинки параллельны, вышедший луч параллелен падающему, но смещён в сторону.

Задача 2. Если луч падает перпендикулярно к одной из граней трёхгранной призмы, то на этой грани он не преломляется и идёт внутри призмы по прямой. На следующей грани луч преломляется и выходит из призмы.

Задача 3.

Дано: $$\gamma=30^\circ$$.

Для перехода из воздуха в воду:

$$\frac{\sin \alpha}{\sin \gamma}=n$$

Для воды $$n\approx \frac{4}{3}$$, тогда

$$ \sin \alpha = n\sin \gamma \\ \sin \alpha = \frac{4}{3}\cdot \sin 30^\circ=\frac{4}{3}\cdot \frac12=\frac23 $$

$$ \alpha=\arcsin \frac23 \approx 42^\circ $$

Ответ: $$42^\circ$$.

Задача 4.

Дано: $$\alpha=45^\circ$$.

Для перехода из воды в воздух:

$$ \frac{\sin \alpha}{\sin \gamma}=n $$

где $$n=\frac{4}{3}$$ — показатель преломления воды относительно воздуха.

$$ \sin \gamma=\frac{\sin \alpha}{n}=\frac{\sin 45^\circ}{4/3}=\frac{\sqrt2/2}{4/3}=\frac{3\sqrt2}{8} $$

$$ \gamma=\arcsin\left(\frac{3\sqrt2}{8}\right)\approx 34^\circ $$

Ответ: $$34^\circ$$.

Упражнение 47. Для выполнения этого упражнения нужны его конкретные пункты; по имеющимся данным можно оформить только решения приведённых выше задач.