Оптика — Задание 19 ОГЭ по физике №00048662

Что тут происходит: монета лежит на месте, но после того как налили воду, она кажется ближе к поверхности. Значит, изменилась не монета, а путь света от неё до глаза.

Шаг 1 — как мы видим предмет. Глаз видит монету по лучам, которые от неё отражаются и попадают в зрачок. Мы всегда воспринимаем свет так, будто он пришёл по прямой: место, откуда «пришли» лучи, находится на продолжении лучей назад.

Шаг 2 — преломление света. Пока кастрюля пустая, лучи от монеты идут к глазу по прямой. Когда в кастрюле вода, каждый луч на пути к глазу пересекает границу «вода — воздух» и на ней преломляется. Вода — оптически более плотная среда, чем воздух, поэтому луч, выходящий из воды в воздух, отклоняется от перпендикуляра к поверхности: угол преломления больше угла падения.

Шаг 3 — что видит глаз. Возьмём два близких луча, которые вышли из одной точки монеты и попали в глаз. После выхода в воздух они расходятся сильнее, чем расходились в воде. Если продолжить их назад прямыми, продолжения пересекутся не на монете, а выше неё. Там и находится мнимое изображение монеты — его и видит ученик.

Вывод: монета кажется приподнятой, потому что свет от неё преломляется на поверхности воды, а глаз воспринимает изображение там, где сходятся продолжения преломлённых лучей, — выше настоящего положения монеты.

Проверим себя знакомыми примерами: по той же причине водоём кажется мельче, чем он есть, а ложка в стакане с водой кажется надломленной у поверхности.