Преломление света: Ответы, указания, решения

27.13. Лучи света, отраженные от ложки, преломляются при выходе в воздух.

27.14. Свет, падающий на воду, отражается от поверхности не полностью. Часть света, преломляясь на границе «воздух — вода», уходит в воду.

27.15. 70°.

27.16. 40°.

27.19. Угол, под которым световые лучи от предметов падают на границу «вода — воздух», постоянно изменяется. Вследствие этого меняется и угол преломления. Поэтому наблюдатель видит предметы в воде колеблющимися.

27.20. 40°.

27.21. Зеркало или призма.

27.22. Решение. На рис. 211 показан ход лучей, идущих из точки А на дне. Из рисунка видно, что изображение Аг точки А расположено ближе к поверхности воды.

Рис. 211

27.26. 45°.

27.31. Решение. Свет, проходя через стекло, испытывает преломление дважды. Пусть угол падения при входе луча из воздуха в стекло равен α, а угол преломления β (рис. 212). Поскольку плоские поверхности стекла параллельны, угол падения при выходе луча из стекла в воздух равен углу преломления β при входе луча из воздуха в стекло. Поэтому при выходе из стекла в воздух угол преломления равен α. Так как падающий луч и луч, прошедший сквозь стекло, образуют одинаковые углы с параллельными поверхностями, эти лучи параллельны. Следовательно, луч, прошедший сквозь стекло, не изменяет направления, однако он смещается.

Рис. 212

27.33. Нет. Решение. Воздух не всегда можно считать однородным. Если соседние слои воздуха имеют различную плотность, то при переходе из одного слоя в другой направление световых лучей изменяется. Изменение плотности происходит плавно, поэтому световые лучи изменяют направление также плавно: лучи искривляются. Это явление называют рефракцией. Например, изменчивые контуры предметов, находящихся по другую сторону костра, объясняются рефракцией света в восходящих потоках теплого воздуха.

27.34. Решение. Воздух в пустыне нагревается днем, получая тепло в основном от горячего песка; поэтому нижние слои воздуха иногда оказываются самыми теплыми. Тогда они имеют меньшую плотность, чем лежащие над ними слои, а вследствие этого и меньший показатель преломления. Отраженный каким-либо предметом солнечный свет может испытать в такой атмосфере настолько большое искривление, что это приведет к полному отражению от слоя теплого воздуха у поверхности земли (рис. 213): возникнет иллюзия, будто свет отражается от зеркальной поверхности. Эту «поверхность» и принимают за поверхность водоема. Аналогичный эффект возникает иногда и на сильно нагретой солнцем асфальтовой дороге: водитель видит впереди «лужи», в которых отражается голубое небо.

Рис. 213

<<< Третий уровень