Номер 4, страница 142 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Возможен ли переход луча света из одной среды в другую без преломления? Ответ прокомментируйте.

Да, переход луча света из одной среды в другую без преломления, то есть без изменения его направления, возможен. Существует два условия, при которых это явление наблюдается.

Первый случай — когда луч света падает перпендикулярно (нормально) на границу раздела двух сред. В этой ситуации угол падения $\alpha$ (угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела) равен нулю. Согласно закону преломления света (закону Снеллиуса):

$n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\gamma$

где $n_1$ и $n_2$ — показатели преломления первой и второй сред соответственно, а $\gamma$ — угол преломления. Если угол падения $\alpha = 0^\circ$, то $\sin\alpha = 0$. Подставив это в формулу, получим:

$n_1 \cdot 0 = n_2 \sin\gamma$

Отсюда следует, что $n_2 \sin\gamma = 0$. Поскольку показатель преломления среды $n_2$ не может быть равен нулю, то $\sin\gamma$ должен быть равен нулю. Это означает, что угол преломления $\gamma$ также равен $0^\circ$. Таким образом, луч света проходит через границу, не меняя своего направления.

Второй случай — когда среды имеют одинаковые показатели преломления, то есть $n_1 = n_2$. С оптической точки зрения, такие среды неотличимы друг от друга. В этом случае закон преломления принимает вид:

$n_1 \sin\alpha = n_1 \sin\gamma$

Сократив обе части уравнения на $n_1$, получаем $\sin\alpha = \sin\gamma$, из чего следует, что $\alpha = \gamma$. Это значит, что при любом угле падения луч света не преломляется и проходит границу раздела так, как будто движется в однородной среде.

Ответ: Да, переход луча света из одной среды в другую без преломления возможен. Это происходит, если: 1) луч падает перпендикулярно на границу раздела сред (угол падения равен нулю); 2) показатели преломления обеих сред одинаковы.