Номер 4, страница 131 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Как объяснить образование тени и полутени?

Образование тени и полутени объясняется одним из основных законов геометрической оптики — законом прямолинейного распространения света. Этот закон гласит, что в однородной прозрачной среде свет распространяется по прямым линиям, которые называют световыми лучами.

Образование тени

Тень — это область пространства, в которую не попадает свет от источника, так как на его пути находится непрозрачный предмет.

Рассмотрим случай, когда источник света является точечным (его размеры пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до предмета). Свет от такого источника распространяется во все стороны по прямым линиям. Если на пути света поместить непрозрачный предмет, то за ним образуется область, куда свет не проникает. Эта область и есть тень. Границы такой тени будут очень резкими и чёткими.

Образование полутени

В реальных условиях источники света чаще всего являются не точечными, а протяжёнными (например, Солнце, лампа дневного света). Протяжённый источник можно представить как совокупность множества точечных источников.

Когда свет от протяжённого источника падает на непрозрачный предмет, за предметом образуются две области:

1. Полная тень (умбра): это центральная, наиболее тёмная часть тени. В эту область не попадает свет ни от одной точки источника.

2. Полутень (пенумбра): это область вокруг полной тени, которая освещена частично. В любую точку полутени свет попадает от одних частей источника, но не попадает от других, заслонённых предметом. Из-за этого полутень имеет размытые, нечёткие границы и является плавным переходом от полной тени к полностью освещённой области.

Чем больше размер источника света по сравнению с размером предмета, тем больше будет область полутени и меньше — область полной тени. Ярким примером образования тени и полутени являются солнечные и лунные затмения, где Солнце выступает в роли протяженного источника света.

Ответ: Образование тени и полутени является следствием закона прямолинейного распространения света. Тень образуется, когда непрозрачный предмет блокирует свет от источника. Если источник света точечный, образуется только резкая тень. Если источник света протяжённый (имеет заметные размеры), то за предметом образуется область полной тени (куда свет не попадает совсем) и окружающая её область полутени (куда свет от источника попадает частично), из-за чего края тени становятся размытыми.