ID: 00017725
На столе стоит сосуд с зеркальным дном и матовыми стенками. На дно пустого сосуда падает луч света 1. На стенке CD сосуда при этом можно наблюдать «зайчик» — блик отражённого луча (см. рисунок). В сосуд наливают некоторое количество воды.
Как при этом изменяются следующие физические величины: угол падения луча на дно, высота точки нахождения «зайчика», расстояние от точки отражения луча от дна сосуда до стенки CD? Отражением луча от поверхности жидкости пренебречь.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Угол падения луча на дно
Б) Высота точки нахождения «зайчика»
В) Расстояние от точки отражения луча от дна до стенки CD
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
1) Увеличится
2) Уменьшится
3) Не изменится
Источник: ФИПИ
Пока воды нет, луч идёт по прямой до зеркального дна и, отразившись, попадает на стенку CD. Как только наливают воду, луч на входе в воду преломляется: вода оптически плотнее воздуха, поэтому луч «прижимается» к вертикали (нормали к поверхности) — идёт круче вниз. Это и меняет всю картину.
Угол падения на дно отсчитывают от вертикали (нормали к горизонтальному дну). После преломления в воде луч стал круче — ближе к вертикали, значит этот угол стал меньше. Ответ — 2 (уменьшится).
Луч теперь падает на дно ближе и круче; отражённый луч тоже идёт круче. Выходя из воды через поверхность, он снова преломляется и отклоняется. В итоге точка отражения смещается ближе к стенке CD, а сам блик поднимается по стенке выше, чем был. Высота «зайчика» увеличивается — ответ 1.
Так как преломлённый луч идёт круче, он достигает дна, пройдя по горизонтали меньше, и точка его отражения от дна уходит дальше от исходной — расстояние от этой точки до стенки CD увеличивается — ответ 1.
Ответ: 211