Параграф 58 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

Преломление света — это изменение направления распространения света на границе раздела двух прозрачных сред при переходе света из одной среды в другую.
2. Сформулируйте закон преломления света.
Луч падающий, луч преломлённый и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред из точки падения луча, лежат в одной плоскости.
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух данных сред есть величина постоянная.
3. Как преломление света на границе раздела двух сред зависит от относительного показателя преломления?
Введём понятие угла преломления у (греческая буква «гамма») как угла между преломлённым лучом ОВ и перпендикуляром OD, проведённым к границе MN раздела двух сред (в нашем случае воздуха и воды) из точки О падения луча (рис. 145 учебник).
Если световой луч падает не перпендикулярно на границу раздела двух различных сред, то угол его преломления не равен углу падения.
4. В чём состоит явление полного внутреннего отражения?
Пусть внутри оптически более плотной среды находится точечный источник света, испускающий лучи во все стороны. При увеличении угла падения лучей на границу раздела сред угол преломления будет также увеличиваться и при некотором угле падения, а, который называют предельным углом, окажется равным 90°. В этом случае преломлённый луч пойдёт вдоль границы раздела двух сред. Если же угол падения взять ещё большим, то преломлённого луча не будет, а останется только отражённый. Что же мы получили? Идеальное зеркало. Идеальное потому, что для углов падения световые лучи отражаются полностью, а для обычных зеркал какая-то часть световых лучей всё же поглощается зеркалом. Именно поэтому описанное явление и называют полным внутренним отражением.
5. Где применяются световоды?
Полное внутреннее отражение используют в волоконной оптике для передачи света по пучкам прозрачных гибких волокон — световодам. Световые лучи, запущенные внутрь световода почти параллельно его оси, падают на бо¬ковую поверхность под большими углами, вследствие чего испытывают полное внутреннее отражение. Многократно отражаясь, лучи идут всё дальше, перенося энергию на значительные расстояния. Сегодня волоконно-оптические кабели широко используют для осуществления высокоскоростного доступа в Интернет.
Обсуди с товарищами.
1. Если поверхность воды не совсем спокойна, то предметы, лежащие на дне, кажутся колеблющимися. Объясните явление.
Граница вода – воздух. Угол, под которым световые лучи от данных предметов падают на данную границу постоянно меняется. Значит угол преломления так же меняется. Поэтому мы видим предметы в воде колеблющимися.
2. Почему истинная продолжительность дня больше промежутка времени между восходом и заходом Солнца?
В астрономических таблицах можно найти противоречие этому правилу: продолжительность светлого времени немного превышает продолжительность темного времени суток. Объясняется это атмосферной рефракцией, которая преломляет солнечный свет и как бы приподнимает солнце над горизонтом. Из-за этого мы можем наблюдать восход немного раньше, а заход — несколько позже, чем это происходит на самом деле.
упражнение 48
Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьём (острогой) в рыбу, плавающую невдалеке?
Происходит переход из одной среды в другую. Луч преломляется. Становится невозможным определить нахождение рыб и других предметов под водой.

Решение

1. Преломление света — это изменение направления распространения света на границе раздела двух прозрачных сред при переходе света из одной среды в другую.

Примеры: «ломаная» ложка в стакане с водой, кажущееся смещение предметов под водой, миражи.

2. Закон преломления света:

луч падающий, луч преломлённый и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред из точки падения луча, лежат в одной плоскости;

отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред есть величина постоянная:

$$\frac{\sin \alpha}{\sin \gamma}=\text{const}$$

3. При переходе света из одной среды в другую угол преломления зависит от относительного показателя преломления. Чем больше относительный показатель преломления второй среды по отношению к первой, тем сильнее луч отклоняется к перпендикуляру и тем меньше угол преломления.

Если свет падает не перпендикулярно на границу раздела двух сред, то угол преломления не равен углу падения.

4. Полное внутреннее отражение — это явление, при котором свет, переходя из оптически более плотной среды в менее плотную, при угле падения, большем предельного, не преломляется, а полностью отражается от границы раздела сред.

При предельном угле преломлённый луч идёт вдоль границы раздела, а при ещё большем угле падения преломлённого луча уже нет.

5. Световоды применяются в волоконной оптике для передачи света на большие расстояния. В них свет многократно испытывает полное внутреннее отражение от боковой поверхности волокна.

Обсуди с товарищами

1. Если поверхность воды неспокойна, то предметы на дне кажутся колеблющимися, потому что меняются углы падения лучей на границу вода — воздух, а значит, меняются и углы преломления. Из-за этого изображение предметов «дрожит».

2. Истинная продолжительность дня больше промежутка между восходом и заходом Солнца из-за атмосферной рефракции. Атмосфера преломляет солнечные лучи и как бы приподнимает Солнце над горизонтом, поэтому восход наблюдается раньше, а заход — позже.

Упражнение 48. Находясь в лодке, трудно попасть копьём в рыбу, потому что свет от рыбы, переходя из воды в воздух, преломляется. Рыба кажется находящейся не там, где она есть на самом деле, поэтому прицелиться точно трудно.

Ответ

Преломление света — изменение направления света на границе сред; закон преломления: $$\frac{\sin \alpha}{\sin \gamma}=\text{const}$$; полное внутреннее отражение происходит при переходе из более плотной среды в менее плотную при угле падения больше предельного; световоды используют для передачи света. В упражнении 48 попасть в рыбу трудно из-за преломления света в воде.