Global EE

Оптика — Задание 18 ОГЭ по физике №00018560

Задание №18. Текстовая Качественная Задача

Оптика

№2. Задание 18

ID: 00018560

Какие миражи (верхние или нижние) ещё называют озёрными? Ответ поясните (см. рисунок).

Миражи

Мираж является оптическим явлением в атмосфере, которое делает видимыми предметы, которые в действительности находятся вдали от места наблюдения, отображает их в искажённом виде или создаёт мнимое изображение.

Миражи бывают нескольких видов: нижние, верхние, боковые миражи и другие. Образование миражей связано с аномальным изменением плотности в нижних слоях атмосферы (что, в свою очередь, связано с быстрыми изменениями температуры).

Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) очень сильно разогреты и их плотность становится аномально низкой. Лучи света, которые исходят от предметов, начинают преломляться и сильно искривляться. Они описывают дугу у поверхности и подходят к глазу снизу. В таком случае можно увидеть предметы как будто зеркально отражёнными в воде, а на самом деле это перевёрнутые изображения отдалённых объектов (рис. 1). А мнимое изображение неба создаёт при этом иллюзию воды на поверхности.

Рисунок к заданию 18 ОГЭ по физике — Оптика

Верхние миражи возникают над сильно охлаждённой поверхностью, когда над слоем холодного воздуха у поверхности образуется более тёплый верхний слой (рис. 2). Верхние миражи являются наиболее распространёнными в полярных регионах, особенно на больших ровных льдинах со стабильной низкой температурой. Изображения предметов, наблюдаемые прямо в воздухе, могут быть и прямыми, и перевёрнутыми.

Рисунок к заданию 18 ОГЭ по физике — Оптика

По мере приближения к поверхности Земли плотность атмосферы растёт (рис. 3).

Рисунок к заданию 18 ОГЭ по физике — Оптика

Источник: ФИПИ

Решение

«Озёрный» мираж — это когда человеку кажется, что впереди, на земле, блестит вода, хотя на самом деле там сухо. Нужно понять, какой из двух видов миражей, описанных в тексте, даёт такую картину.

Нижние миражи. По тексту они возникают над сильно нагретой поверхностью, например в пустыне. Воздух у самой земли раскалён, его плотность мала, и лучи света в нём сильно искривляются: описывают дугу у поверхности и приходят к глазу снизу. Это видно на рисунке 1 — изображение предмета $A'$ оказывается ниже самого предмета $A$, под линией земли.

Таким же путём, снизу, к наблюдателю приходят и лучи от неба. Человек видит на земле голубое пятно — мнимое изображение неба. Оно выглядит в точности как поверхность воды, в которой отражаются небо и перевёрнутые предметы. В тексте об этом сказано прямо: мнимое изображение неба создаёт иллюзию воды на поверхности.

Верхние миражи. Они возникают над сильно охлаждённой поверхностью, и изображение появляется в воздухе, над предметом (рисунок 2). Никакой «воды на земле» наблюдатель при этом не видит.

Значит, озёрными называют нижние миражи: изображение неба, появляющееся у поверхности земли, наблюдатель принимает за водную гладь.

Ответ

Нижние. У сильно нагретой поверхности лучи искривляются и дают мнимое изображение неба, которое воспринимается как водная гладь — отсюда название «озёрные».

Видеоразбор

Другие задания по теме «Оптика» (8)