Номер 4, страница 104 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Образование тени и полутени объясняется одним из фундаментальных законов оптики — законом прямолинейного распространения света, который гласит, что в однородной прозрачной среде свет распространяется по прямым линиям.

Образование тени

Тень — это область пространства за непрозрачным предметом, в которую не проникает свет от источника. Когда на пути световых лучей, идущих от источника, встречается такое препятствие, оно блокирует их, и на расположенном за ним экране (например, стене или земле) образуется темная область.

Четкая, резко очерченная тень (называемая полной тенью или умброй) образуется в том случае, если источник света является точечным. Точечным можно считать источник, размеры которого очень малы по сравнению с расстоянием до предмета. В этом случае все лучи света исходят практически из одной точки, и предмет отбрасывает тень с четкими границами, так как в эту область не попадает ни один луч.

Ответ: Тень образуется потому, что свет распространяется прямолинейно, и когда непрозрачный объект становится на его пути, за объектом создается область, куда световые лучи не попадают.

Образование полутени

Полутень — это частично освещенная область, которая возникает вокруг полной тени, когда источник света является протяженным (не точечным), то есть имеет значительные размеры. Примерами таких источников могут служить Солнце, люминесцентная лампа или пламя свечи.

Протяженный источник можно рассматривать как множество точечных источников света. Непрозрачный предмет закроет свет от одних точек этого источника, но пропустит от других. В результате за предметом формируется:

1. Область полной тени (умбра), куда не попадает свет ни от одной точки протяженного источника.

2. Область полутени (пенумбра), которая окружает полную тень. В разные точки этой области свет попадает только от части источника, поэтому она освещена слабее, чем остальное пространство, но ярче, чем область полной тени. Границы полутени размыты.

Именно из-за образования полутени тени от большинства объектов в реальной жизни (например, от дерева в солнечный день) имеют нечеткие, размытые края.

Ответ: Полутень образуется при освещении предмета протяженным (не точечным) источником света. Это область, куда свет попадает лишь от части источника, в то время как свет от других его частей блокируется предметом, создавая частичное затенение.