Задание №5 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Каким пятном (тёмным или светлым) ночью на неосвещённой дороге кажется водителю лужа в свете фар его автомобиля?
Тёмным. Вода в луже полностью поглощает падающий на неё свет фар, поэтому и выглядит как тёмное пятно.
Тёмным. Свет фар зеркально отражается от гладкой поверхности лужи по направлению от водителя и не попадает к нему в глаза.
Светлым. На шероховатой поверхности дороги свет от фар рассеивается и подсвечивает лужу.
Свет от фар в равной степени попадает как на поверхность асфальта, так и на поверхность лужи, поэтому лужи неразличимы в отсутствие фонарей.
Правильный ответ
2
Пояснение
Решение.
Для того чтобы глаз человека (или водителя) видел какой-либо объект, лучи света должны попасть от этого объекта в глаз. В тёмное время суток единственным источником света для водителя являются фары его автомобиля.
1. Физическое явление: Поверхность воды в луже в безветренную погоду является гладкой. Согласно законам оптики, такая поверхность отражает свет зеркально. Это значит, что угол падения луча равен углу отражения ().
2. Ход лучей от лужи: Свет от фар падает на поверхность лужи под некоторым углом к нормали. Так как фары расположены ниже уровня глаз водителя, а лучи направлены вперёд и вниз, то после зеркального отражения от гладкой поверхности воды свет уходит далеко вперёд, от водителя. В результате в глаза водителя отражённый свет практически не попадает.
3. Ход лучей от дороги: Поверхность асфальта, в отличие от воды, является шероховатой (матовой). На такой поверхности происходит диффузное (рассеянное) отражение. Падающий свет рассеивается во всех направлениях, в том числе часть лучей возвращается назад к водителю. Поэтому асфальт кажется водителю более светлым, чем зеркальная поверхность воды.
4. Вывод: Поскольку от поверхности лужи свет в глаза водителя почти не возвращается, она воспринимается им как очень тёмное или чёрное пятно на фоне более светлого (из-за рассеяния) асфальта.
Таким образом, верным является утверждение о зеркальном отражении света от водителя.
Ответ: 2
Источник: ФИПИ