ГДЗ по физике, 9 класс, Перышкин, номер 21.2: Искусственные спутники земли

План решения:

• Описать механизм образования радуги через взаимодействие света с каплями воды.
• Перечислить ключевые оптические явления: преломление, дисперсия и отражение.
• Проанализировать геометрическое расположение наблюдателя, солнца и радуги для ответа на вопрос о направлении взгляда.

Вычисление и обоснование:

Радуга возникает, когда солнечный свет проходит сквозь миллионы мелких капель дождевой воды, висящих в воздухе. При попадании луча света в каплю он испытывает преломление (изменение направления при переходе из воздуха в воду). Поскольку показатель преломления воды зависит от длины волны света, белый солнечный свет разлагается на составляющие цвета — это явление называется дисперсией . Внутри капли луч достигает задней стенки, где происходит частичное отражение , после чего луч выходит наружу, снова преломляясь и усиливая цветовое разделение.

Чтобы увидеть радугу, наблюдатель должен находиться между Солнцем и областью неба, где идут дождь или висит туман. Угол между направлением на Солнце и центром радуги составляет примерно 42^° для первичной радуги. Это означает, что Солнце должно быть позади наблюдателя. Если человек стоит лицом к Солнцу, то область неба перед ним освещена прямыми лучами, а тени от капель (где формируется радуга) находятся за спиной наблюдателя. Следовательно, увидеть радугу, глядя прямо на источник света, невозможно.

Проверка:

Физическая модель подтверждает, что радуга является оптическим феноменом, зависящим от положения наблюдателя относительно источника света и среды рассеивания. Условия видимости (Солнце сзади, дождь спереди) согласуются с законами геометрической оптики и наблюдениями в природе.