Номер 9, страница 126 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

9. Для чего аквалангисты надевают маски на глаза при погружении в воду?

Решение
Человеческий глаз эволюционно приспособлен для четкого зрения в воздушной среде. Оптическая система глаза представляет собой сложный механизм, где основную роль в преломлении света играет роговица. Именно на границе раздела двух сред, воздуха и роговицы, происходит наиболее сильное преломление световых лучей, поскольку их показатели преломления значительно отличаются. Показатель преломления воздуха $n_{воздуха} \approx 1,0$, в то время как показатель преломления роговицы $n_{роговицы} \approx 1,376$. Эта разница обеспечивает около 70-80% всей преломляющей силы глаза. Хрусталик, расположенный за роговицей, выполняет функцию "тонкой настройки", изменяя свою кривизну для фокусировки на объектах, находящихся на разном расстоянии.
При погружении в воду без маски глаз оказывается в непосредственном контакте с водной средой. Показатель преломления воды ($n_{воды} \approx 1,33$) очень близок к показателю преломления роговицы. Из-за этого разница в оптических плотностях на границе "вода-роговица" становится минимальной, и преломляющая способность роговицы практически исчезает. Свет почти не преломляется на внешней поверхности глаза. Оставшейся преломляющей силы одного лишь хрусталика оказывается совершенно недостаточно, чтобы сфокусировать изображение на сетчатке. В результате возникает сильная дальнозоркость, и все подводные объекты видятся крайне размытыми и нечеткими.
Маска для подводного плавания решает эту фундаментальную проблему, создавая перед глазами воздушную прослойку. Свет от объектов сначала проходит из воды через плоское стекло маски в эту воздушную прослойку, а уже затем попадает на роговицу глаза. Таким образом, восстанавливается привычная и необходимая для четкого зрения граница "воздух-роговица" с большой разницей показателей преломления. Это позволяет оптической системе глаза работать в штатном режиме и фокусировать четкое изображение на сетчатке, обеспечивая аквалангисту ясное зрение в подводном мире.

Ответ: аквалангисты надевают маски, чтобы создать воздушную прослойку между глазами и водой. Это необходимо для восстановления нормальной работы оптической системы глаза, так как основное преломление света происходит на границе "воздух-роговица". В воде роговица теряет свою преломляющую способность из-за близости показателей преломления воды и роговицы, что приводит к размытому зрению. Маска возвращает воздушную среду перед глазами, позволяя видеть под водой четко.