Номер 643, страница 118 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение

Оптическая плотность среды — это величина, которая характеризуется показателем преломления среды ($\text{n}$). Среда с большим показателем преломления является оптически более плотной, а среда с меньшим показателем преломления — оптически менее плотной.

На рисунке изображен переход луча света из среды I в среду II. Обозначим угол падения (угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела) как $\alpha$, а угол преломления (угол между преломленным лучом и перпендикуляром) как $\beta$.

Из рисунка видно, что преломленный луч отклоняется от перпендикуляра, проведенного к границе раздела двух сред. Это означает, что угол преломления $\beta$ больше угла падения $\alpha$:

$\beta > \alpha$

Согласно закону преломления света (закону Снеллиуса), отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред, равная отношению их показателей преломления:

$\frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{n_{II}}{n_I}$

где $n_I$ и $n_{II}$ — показатели преломления сред I и II соответственно.

Так как $\beta > \alpha$, то и $\sin \beta > \sin \alpha$ (поскольку углы находятся в диапазоне от 0° до 90°). Из этого следует, что дробь в левой части уравнения меньше единицы:

$\frac{\sin \alpha}{\sin \beta} < 1$

Следовательно, и правая часть уравнения также меньше единицы:

$\frac{n_{II}}{n_I} < 1 \implies n_{II} < n_I$

Это означает, что показатель преломления среды II меньше показателя преломления среды I. Таким образом, среда II является оптически менее плотной.

Ответ: Среда II является оптически менее плотной. Это следует из того, что при переходе из среды I в среду II световой луч преломляется так, что угол преломления становится больше угла падения. Согласно закону преломления, такое происходит при переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную.