Преломление и полное внутреннее отражение на границе «вода — воздух» (окончание)

4. Объясните, почему:

Итак, кажущаяся глубина водоёма в n = 1,33 раза меньше истинной.

5. Плосковыпуклую линзу с фокусным расстоянием F кладут на поверхность воды плоской стороной вниз (рис. 21.8).

Рис. 21.8

а) Постройте ход двух лучей: падающего на линзу сверху вдоль главной оптической оси и параллельного ему, для случая, если бы под линзой был воздух.

б) На том же чертеже постройте ход этих же лучей для случая, когда под линзой вода.

в) Объясните, почему падающие на линзу лучи, параллельные её главной оптической оси, после преломления в линзе и на поверхности воды пересекутся в воде на глубине nF, где n — показатель преломления воды.

Тень от предмета в воде

Рассматривая тень от предмета в воде, надо различать случаи солнечного и пасмурного дня.

В солнечный день можно считать предмет освещённым точечным бесконечно удалённым источником света.

6. В дно озера глубиной 2 м врыт вертикальный столб высотой 3 м. Солнечные лучи падают на поверхность воды под углом 60°. Сделайте чертёж и ответьте на следующие вопросы. Чему равны:

а) длина тени столба на поверхности воды?

б) угол преломления солнечных лучей?

в) длина тени столба на дне озера?

В пасмурный день, когда небо обложено облаками, надо рассматривать всё небо как протяжённый источник света.

В таком случае лучи света идут со всех точек неба, однако вследствие преломления лучей на поверхности воды под непрозрачным предметом, плавающим на воде, образуется тень. На рисунке 21.9 она выделена серым треугольником.

Рис. 21.9

7. Объясните, почему максимальный угол преломления γ₀ равен предельному углу полного отражения (рис. 21.9).

8. На тихой поверхности озера в пасмурный день плавает тонкий непрозрачный круг радиусом 20 см. Сделайте чертёж и ответьте на следующие вопросы.

а) Форму какого объёмного тела имеет тень под кругом?

б) Какова максимальная глубина тени?

<<< К началу