РУҚА
18

Ответ: Рефракция света в атмосфере

ОГЭ · Физика · Задание 18 · Геометрическая оптика
ПовышеннаяФИПИDDDA91Развёрнутое решение≈ 4 минуты
Что должно получиться

Истинное положение — $S_1$, видимое положение — $S_2$: из-за преломления в атмосфере звезда кажется расположенной выше.

У этого задания официального ключа нет, поэтому ответ получен в разборе и с ключом не сверен. Перед тем как заучивать результат, пройдите выкладки — там видно, откуда взялось каждое число.

Условие
Статья к заданиюОпыты Птолемея по преломлению света

Прочитайте текст и выполните задания.

Опыты Птолемея по преломлению света

Два закона геометрической оптики – закон прямолинейного распространения света и закон отражения света – были описаны знаменитым греческим учёным Евклидом, жившим в III в. до н.э. С помощью этих законов Евклид объяснил целый ряд наблюдаемых явлений, и в частности, отражение света от плоских и сферических зеркал.

Греческий астроном Клавдий Птолемей (около 130 г. н.э.) – автор замечательной книги, которая в течение почти пятнадцати столетий служила основным учебником по астрономии, – написал также книгу «Оптика», в которой описал, в частности, явление преломления света. С явлением преломления света Птолемей столкнулся, наблюдая звёзды. Он заметил, что луч света, переходя из одной среды в другую, «ломается». Поэтому звёздный луч, проходя через земную атмосферу, доходит до поверхности Земли не по прямой, а по кривой линии, то есть происходит рефракция. Искривление хода луча происходит из-за того, что плотность воздуха меняется с высотой.

Чтобы изучить закон преломления, Птолемей провёл следующий эксперимент. Он взял круг и укрепил на оси линейки l₁ и l₂ так, чтобы они могли свободно вращаться вокруг неё (см. рисунок 1).

Рисунок 1

Птолемей погружал этот круг в воду до диаметра АВ и, поворачивая нижнюю линейку, добивался того, чтобы линейки лежали для глаза на одной прямой (если смотреть вдоль верхней линейки). После этого он вынимал круг из воды и сравнивал углы падения α и преломления β. Он измерял углы с точностью до 0,5°. Числа, полученные Птолемеем, представлены в таблице.

| № опыта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Угол падения α, град. | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| Угол преломления β, град. | 8 | 15,5 | 22,5 | 28 | 35 | 40,5 | 45 | 50 |

Эксперимент Птолемея был поставлен правильно, учёный получил достаточно хорошие численные значения для углов падения и преломления, однако закона он установить не сумел.

В спокойной атмосфере наблюдают положение звёзд, не расположенных на перпендикуляре к поверхности Земли, в точке А, где находится наблюдатель. На рисунке схематично показано истинное и видимое положения для одной из звёзд. Какое положение $S_1$ или $S_2$ может соответствовать истинному положению звезды, а какое — видимому? Ответ поясните.

Открыть задачу и решить самому

Где здесь ошибаются

Путать истинное и видимое положения звезды.

Считать, что свет в атмосфере распространяется строго по прямой.

Не учитывать увеличение плотности воздуха при приближении к поверхности Земли.

Откуда взялся этот ответРазбор разложен на 3 шага: видно каждое преобразование и где теряется балл.
Открыть решение

Ответ к заданию 18 ОГЭ, физика

Официального ключа у этого задания нет, и ответ здесь получен в разборе. Поэтому рядом стоят выкладки: по ним видно, на чём ответ держится, и можно сверить свой ход решения, а не только результат.

Задача из темы «Геометрическая оптика»: в ней 109 задач — у каждой есть ответ и разбор по шагам. Регистрация не нужна.