Задание №4 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для выполнения задания проанализируем физические явления, изображённые на рисунке, и применим закон преломления света (закон Снеллиуса).

1. На рисунке мы видим, что световые лучи переходят из воздуха в другие прозрачные среды (1 и 2). При переходе из одной среды в другую направление распространения лучей изменяется. Это явление называется преломлением. Следовательно, на границе двух разных сред лучи преломляются (пропуск А — 4).

2. Сравним оптическую плотность среды 1 и воздуха. Угол падения $\alpha$ — это угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела сред. Угол преломления $\beta$ — это угол между преломлённым лучом и тем же перпендикуляром. На рисунке видно, что в обоих случаях луч прижимается к перпендикуляру, то есть угол преломления меньше угла падения ($\beta < \alpha$). Согласно закону преломления $n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$, если угол в среде меньше, то показатель преломления (оптическая плотность) этой среды больше. Значит, оптическая плотность среды 1 больше оптической плотности воздуха (пропуск Б — 5).

3. Теперь сравним среду 1 и среду 2. На рисунке заметно, что во второй среде луч отклоняется от первоначального направления (пунктирная линия) сильнее, чем в первой. Это означает, что угол преломления в среде 2 меньше, чем в среде 1 ($\beta_2 < \beta_1$). Чем сильнее луч прижимается к перпендикуляру при одинаковом угле падения, тем выше оптическая плотность среды. Следовательно, среда 2 оптически более плотная, чем среда 1. Таким образом, оптическая плотность среды 1 меньше оптической плотности среды 2 (пропуск В — 6).

4. Рассмотрим зависимость углов. Согласно закону Снеллиуса $\sin \beta = \frac{n_{возд}}{n_{среды}} \cdot \sin \alpha$. Поскольку показатели преломления сред — величины постоянные, то при увеличении угла падения $\alpha$ (и, соответственно, его синуса) значение синуса угла преломления $\sin \beta$ также должно возрасти. Это означает, что углы преломления в средах 1 и 2 увеличиваются (пропуск Г — 1).

Сведём полученные цифры в последовательность: А — 4, Б — 5, В — 6, Г — 1.

Ответ: 4561

Источник: ФИПИ