Домашнее задание, страница 127 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

Возьмите картонную коробку, сделайте в ней несколько отверстий разного диаметра и покажите, из какого отверстия выходящий пучок света можно назвать лучом. В качестве источника света можно использовать включенный мобильный телефон.

Для того чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо провести эксперимент, который наглядно демонстрирует понятие светового луча.

В физике, в разделе "Геометрическая оптика", световой луч — это идеализированная модель, линия, вдоль которой распространяется световая энергия. В реальном мире мы всегда имеем дело со световыми пучками, которые обладают конечной шириной. Цель эксперимента — показать, при каких условиях реальный световой пучок можно с достаточной точностью считать лучом.

Порядок проведения эксперимента:

1. Подготовка. Возьмите любую непрозрачную картонную коробку. В одной из её стенок проделайте три круглых отверстия существенно разного диаметра:
   • маленькое (диаметром около 1 мм, можно проколоть шилом или толстой иглой);
   • среднее (диаметром около 5 мм);
   • большое (диаметром около 1-2 см).
   Поместите внутрь коробки источник света — мобильный телефон с включённым на максимальную яркость экраном (например, в режиме фонарика).
2. Проведение. Эксперимент следует проводить в тёмной комнате, чтобы выходящий из отверстий свет был хорошо виден. Направьте стенку коробки с отверстиями на экран (это может быть светлая стена или просто лист белой бумаги), расположенный на некотором расстоянии.
3. Наблюдение и анализ. Вы увидите, как из каждого отверстия выходит свет, но характеристики световых пучков будут разными:
   • Из большого отверстия будет выходить широкий, заметно расходящийся (конусообразный) пучок света. На экране он образует большое и размытое световое пятно. Такой пучок нельзя назвать лучом.
   • Из среднего отверстия выйдет пучок поуже, но его расширение с расстоянием всё равно будет хорошо заметно.
   • Из самого маленького отверстия будет выходить очень узкий пучок света. На пути к экрану он будет выглядеть как тонкая светящаяся линия. Этот пучок меньше всего расширяется, и именно его можно считать наилучшей реальной моделью светового луча.

Вывод:

Свет от источника распространяется во все стороны. Отверстие в коробке (называемое диафрагмой) "вырезает" из всего многообразия направлений распространения света только узкую их часть. Чем меньше размер этого отверстия, тем уже становится выходящий световой пучок и тем больше он по своим свойствам (в первую очередь, по прямолинейности распространения и малой ширине) приближается к идеализированному понятию "световой луч".

Ответ: Выходящий пучок света можно назвать лучом, когда он выходит из самого маленького отверстия. Это связано с тем, что световой луч по определению — это очень узкий пучок света. Уменьшая диаметр отверстия, мы ограничиваем поперечные размеры светового пучка, приближая его к этой модели.