Номер 2, страница 125 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

2. Что является причиной преломления света на границе раздела сред?

2. Что является причиной преломления света на границе раздела сред?

Преломление света — это физическое явление, заключающееся в изменении направления распространения светового луча, когда он проходит через границу раздела двух сред с разными оптическими свойствами.

Главной и единственной причиной этого явления является изменение скорости распространения света при его переходе из одной среды в другую. Каждая прозрачная среда характеризуется своей оптической плотностью, которая описывается абсолютным показателем преломления $n$. Эта величина показывает, во сколько раз скорость света в данной среде $v$ меньше скорости света в вакууме $c$ (приблизительно $3 \times 10^8$ м/с):

$n = \frac{c}{v}$

Поскольку разные среды, например воздух и вода, имеют разные показатели преломления, то при переходе света из воздуха в воду его скорость резко уменьшается. Это внезапное изменение скорости и заставляет световую волну изменять свое направление.

• При переходе из оптически менее плотной среды в более плотную (например, из воздуха в стекло, где $n_{воздуха} < n_{стекла}$), скорость света уменьшается, и луч преломляется, приближаясь к перпендикуляру (нормали), проведенному к границе раздела сред в точке падения.
• При переходе из оптически более плотной среды в менее плотную (например, из воды в воздух, где $n_{воды} > n_{воздуха}$), скорость света увеличивается, и луч отклоняется от нормали.

Это явление описывается законом преломления света (законом Снеллиуса), который напрямую связывает углы падения и преломления с показателями преломления (а значит, и со скоростями света в средах):

$n_1 \sin(\alpha) = n_2 \sin(\beta)$

где $n_1$ и $n_2$ — показатели преломления первой и второй сред, $\alpha$ — угол падения, а $\beta$ — угол преломления.

Ответ: Причиной преломления света на границе раздела двух сред является изменение скорости его распространения при переходе из одной среды в другую из-за различия их оптических плотностей (показателей преломления).