Оптика — Задание 19 ОГЭ по физике №00048663

Что тут происходит: сначала монету не видно, потом налили воду — и монета появилась, хотя ни глаз, ни монета не сдвинулись. Значит, вода изменила путь света от монеты.

Шаг 1 — почему монеты не было видно. В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Прямая от монеты до глаза упиралась в стенку чашки: стенка загораживала монету, и ни один её луч не доходил до глаза. Ученик видел только тот кусочек дна, для которого прямой путь к глазу проходил над краем чашки.

Шаг 2 — что меняет вода. Теперь луч от монеты сначала идёт в воде, а на поверхности выходит в воздух и преломляется. Вода оптически плотнее воздуха, поэтому при выходе в воздух луч отклоняется от перпендикуляра к поверхности — становится положе.

Шаг 3 — путь к глазу. Посмотрим на луч, который выходит из монеты вверх круче, чем прежний прямой путь к глазу. В воде он поднимается почти отвесно, доходит до поверхности и, выйдя в воздух, ложится положе. Такой изломанный путь вначале идёт выше прежней прямой, поэтому он проходит над краем чашки и попадает в глаз. Глаз продолжает этот луч назад по прямой и видит монету — её изображение кажется приподнятым.

Вывод: ученик увидел монету потому, что свет от неё преломился на поверхности воды и обошёл край чашки, который раньше загораживал прямой путь.

Проверим себя: если воду вылить, свет снова пойдёт по прямой, упрётся в стенку, и монета опять пропадёт из виду — значит, всё дело именно в преломлении.