Номер 573, страница 107 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Для того чтобы непрозрачный предмет не отбрасывал тени (подразумевается область полной тени, или умбра), необходимо, чтобы размеры протяженного источника света были больше размеров этого предмета.

Когда источник света больше предмета, лучи, исходящие от краев источника и касающиеся одноименных краев предмета (например, от верхнего края источника к верхнему краю предмета), образуют за предметом сходящийся конус полной тени. Этот конус имеет конечную длину. В любой точке пространства за вершиной этого конуса предмет уже не сможет полностью заслонить источник света, и, следовательно, область полной тени там существовать не будет. Будет наблюдаться только полутень (пенумбра), где источник света заслонен лишь частично.

Таким образом, условие отсутствия тени выполняется, если:

1. Размер источника света больше размера предмета.
2. Наблюдение (или экран) находится на достаточном удалении от предмета, за вершиной конуса полной тени.

Построение:

На приведенной ниже схеме показано образование тени и полутени от протяженного источника света AB, который больше непрозрачного предмета CD.

На схеме:

• AB — протяженный источник света.
• CD — непрозрачный предмет, его размер меньше размера источника.
• Лучи AC и BD (соединяют одноименные края) ограничивают область полной тени (умбры). Они пересекаются в точке P, которая является вершиной конуса тени.
• Лучи AD и BC (соединяют разноименные края) ограничивают область полутени (пенумбры).
• На Экране 1, расположенном между предметом и точкой P, будет наблюдаться центральная область полной тени, окруженная полутенью.
• На Экране 2, расположенном за точкой P, область полной тени отсутствует. В центре будет освещенная область, окруженная полутенью, которая плавно переходит в полностью освещенное пространство.

Ответ: Чтобы предмет не отбрасывал полной тени (умбры), необходимо, чтобы протяженный источник света был по размерам больше, чем сам предмет. В этом случае область полной тени будет иметь конечную длину, и за ее пределами тени не будет.