Номер 3, страница 127 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Когда источник света можно считать точечным? Приведите примеры.

В физике, в частности в геометрической оптике, точечным источником света называют физическую модель — источник света, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Это означает, что свет считается исходящим из одной математической точки.

Реальный источник света можно считать точечным, если его максимальный линейный размер $d$ значительно меньше, чем расстояние $L$ от источника до точки наблюдения (или до освещаемого им объекта). Математически это условие можно записать в виде неравенства: $$d \ll L$$ Когда это условие выполняется, лучи света, испускаемые разными частями источника и приходящие в одну точку, можно считать практически параллельными. Угловой размер такого источника для наблюдателя будет очень мал, что и позволяет пренебречь его формой и размерами. Важным следствием такого приближения является то, что точечный источник при освещении непрозрачного предмета создает только четкую тень (умбру), в то время как протяженный источник создает также и полутень (пенумбру).

Приведите примеры.

• Далекие звезды. Несмотря на то что звезды — это гигантские раскаленные газовые шары, они находятся на колоссальных расстояниях от Земли. Поэтому для земного наблюдателя они выглядят как светящиеся точки (их угловой размер крайне мал). Наше Солнце, напротив, не является точечным источником для нас, так как находится относительно близко.
• Светодиод на приборной панели. Если водитель смотрит на приборную панель, светодиод является протяженным источником. Но для пассажира на заднем сиденье этот же светодиод можно считать точечным источником света.
• Уличный фонарь. Если вы стоите прямо под фонарем, он является большим, протяженным источником. Однако если вы наблюдаете за ним с расстояния в несколько сотен метров или километров, он будет неотличим от светящейся точки.

Таким образом, один и тот же источник света может рассматриваться и как точечный, и как протяженный в зависимости от условий конкретной задачи и расстояния наблюдения.

Ответ: Источник света можно считать точечным, если его размеры пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до наблюдателя или освещаемого объекта. Примеры: далекие звезды, маленькая лампочка, наблюдаемая с большого расстояния, удаленный уличный фонарь.