ГДЗ · Фізика · 9 клас

Сторінка 198

Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 1 (с. 198)–6 (с. 198) · 6 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 25. Заломлення світла

Завдання 1 (с. 198)

Вимірювання відстаней для розрахунку показника заломлення

Для кожного досліду (див. рис. 3): 1) проведіть заломлений промінь OM; 2) знайдіть точку перетину променя OM із колом (точку B); 3) з точок A і B опустіть перпендикуляри на пряму k, виміряйте довжини a і b отриманих відрізків.

Розв’язання

З точки A (перетин падаючого променя з колом) проведіть перпендикуляр до прямої k і виміряйте довжину відрізка $a$ .
З точки B (перетин заломленого променя з колом) проведіть перпендикуляр до прямої k і виміряйте довжину відрізка $b$ .

Відповідь:

Довжина відрізка $a$ — це відстань від точки A до прямої k; довжина відрізка $b$ — відстань від точки B до прямої k.

Завдання 2 (с. 198)

Обчислення показника заломлення скла

Визначте показник заломлення скла відносно повітря за формулою $n = \frac{a}{b}$ , де $a$ — довжина відрізка, опущеного з точки A, а $b$ — довжина відрізка, опущеного з точки B.

Розв’язання

Запишіть значення $a$ та $b$ , отримані у завданні 1.
Обчисліть частку $\frac{a}{b}$ .

Відповідь:

Показник заломлення $n = \frac{a}{b}$ .

Завдання 3 (с. 198)

Експеримент з заломлення світла

Повторіть дії, описані в пунктах 1 і 2 (для двох рисунків): 1) проведіть заломлений промінь OM; 2) знайдіть точку перетину цього променя із колом (точку B).

Розв’язання

Візьміть точку перетину падаючого променя з верхньою гранню скляної пластинки (точка O).
Проведіть пряму лінію від точки O вниз, убік від нормалі (перпендикуляра k), до місця перетину з колом; це точка B.

Відповідь:

Заломлений промінь OM проведено так, що його продовження перетинає коло в точці B.

Завдання 4 (с. 198)

Пояснення ілюзії глибини води

Коли ми, стоячи на березі водойми, намагаємося на око визначити її глибину, вона завжди здається меншою, ніж є насправді. Скориставшись рис. 2 (де показані промені світла від дна води K1 до ока спостерігача K), поясніть, чому так відбувається.

Розв’язання

Світло відножи дна водойми (точка $K_{1}$ ) поширюється до ока спостерігача ( $K$ ), проходячи через межю води і повітря.
На межі поділу середовищ промінь заломлюється, відхиляючись від нормалі (перпендикуляра) у бік повітря.
Око людини сприймає світло як прямолінійне і продовжує падаючий промінь назад прямою лінією.
Ця умовна пряма перетинає вертикальну вісь глибини вище за справжнє положення дна ( $K_{1}$ ), у точці $K$ .

Відповідь:

Глибина здається меншою, оскільки заломлення світла на межі води і повітря змушує промені відножи дна відхилятися від перпендикуляра. Око продовжує ці промені назад прямою лінією, тому справжнє положення дна ( $K_{1}$ ) здається вищим (ближчим до поверхні), ніж воно є насправді.

Завдання 5 (с. 198)

Розрахунок часу поширення світла

За який час світло доходить від дна озера завглибшки $900 м$ до поверхні води?

Розв’язання

Знайдемо швидкість світла у воді: $v_{води} = \frac{c}{n _{води}} \approx \frac{3 \cdot 1 0 ^{8} м / с}{1 , 33} \approx 2, 25 \cdot 1 0^{8} м / с$ .
Підставимо дані в формулу часу: $t = \frac{s}{v _{води}} = \frac{900 м}{2 , 25 \cdot 1 0 ^{8} м / с}$ .
Виконаємо ділення: $t = 4 \cdot 1 0^{- 6} с$ .

Відповідь:

Світло доходить від дна озера до поверхні за $4 \cdot 1 0^{- 6} с$ (або $4 μ s$ ).

Завдання 6 (с. 198)

Міражі в атмосфері

Наслідком заломлення світла в атмосфері Землі є виникнення міражів. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтеся про ці природні явища докладніше (напишіть короткий опис).

Розв’язання

Уявімо, що над гарячим асфальтом у пустелі повітря ближче до землі значно тепліше і рідше, ніж вище. Це означає, що показник заломлення нижніх шарів менший.
Світло від неба, що падає вниз, постійно заломлюється від верхніх холодних шарів до нижніх теплих, відхиляючись від перпендикуляра.
Цей промінь може потрапити в око спостерігача під кутом, і мозок інтерпретує його як прямолінійний промінь від поверхні землі.
Отже, ми бачимо «відображення» неба на землі, яке схоже на плиту води — це верхня міраж. Навпаки, над холодним морем може виникати нижня міраж (зображення об'єктів у повітрі).

Відповідь:

Міражі виникають через зміну показника заломлення повітря в різних шарах атмосфери. У пустелі гарячий шар повітря біля землі має менший показник заломлення, ніж холодніші шари вище. Світло від неба заломлюється на межі цих шарів і потрапляє в око під кутом, що створює ілюзію дзеркальної поверхні води на землі (верхня міраж). Над холодним морем або льодовиками процес відбувається навпаки: холодне повітря біля землі щільніше, ніж тепле вище, тому ми бачимо зображення об'єктів у повітрі, ніби вони лежать на дні (нижня міраж).