Поглинання, відображення і пропускання світла

Забарвлення різних предметів, освітлених одним і тим же джерелом світла, буває досить різноманітною, незважаючи на те, що всі ці предмети освітлені світлом одного і того ж складу. Основну роль в таких ефекти грають явища відображення і пропускання (заломлення) світла. Як відомо, світловий потік, що падає на тіло, частково відбивається, частково поглинається, частково пропускається тілом. Частка світлового потоку, який бере участь в кожному з цих процесів, визначається за допомогою коефіцієнтів: відображення r. пропускання (заломлення) t і поглинання # 945; .

Кожен із зазначених коефіцієнтів залежить від довжини хвилі (кольору) світла, завдяки чому можна отримувати різні ефекти при освітленні тіл. Так, в ряді випадків може виявитися, що для червоних променів t (пропускання) велике, а r (відображення) мало, а для зелених променів, навпаки, t мало і r велике. Тому тіло здаватиметься червоним в світлі і зеленим у відбитому. Такими властивостями володіє, наприклад, хлорофіл - зелене речовина, що міститься в листі і обумовлює їх зелений колір. Розчин хлорофілу в спирті виявляється на просвіт червоним, на відображення зеленим.

Тіла, у яких для всіх променів поглинання велике, а r і t дуже малі, будуть чорними непрозорими тілами (наприклад, сажа). Для дуже білого непрозорого тіла (окис магнію) r близько до одиниці для всіх довжин хвиль, # 945; і t для нього дуже малі. Прозоре скло має малі значення r і # 945 ;. а значення t близьке до одиниці для всіх довжин хвиль. У пофарбованого скла для деяких довжин хвиль t практично дорівнює нулю і, відповідно, # 945; близьке до одиниці. Різниця в значеннях # 945 ;. t і r і їх залежність від кольору (довжини хвилі) обумовлюють надзвичайну різноманітність в кольорах і відтінках різних тел.

Які явища відбуваються при падінні світла на кордон розділу двох середовищ?

• 1) тільки відображення
• 2) тільки переломлення
• 3) тільки відображення і переломлення
• 4) відображення, заломлення і поглинання

Рефракція світла в атмосфері - оптичне явище, яке викликається заломленням світлових променів в атмосфері і що виявляється в уявній зміщенні віддалених об'єктів. Внаслідок того, що атмосфера є середовищем оптично неоднорідному (з висотою змінюється температура, щільність, склад повітря), промені світла поширюються в ній не прямолінійно, а по деякій кривій лінії. Спостерігач бачить об'єкти не в напрямку їх дійсного положення, а вздовж дотичної до траєкторії променя в точці спостереження (див. Рис. 1).

Мал. 1. Криволінійне поширення світлового променя в атмосфері (суцільна лінія) і позірна зміщення об'єкта (пунктирна лінія)

Показник заломлення залежить не тільки від властивостей повітряних шарів атмосфери, а й від довжини світлової хвилі (дисперсія світла). Тому рефракція в атмосфері супроводжується розкладанням світлового променя в спектр. Чим менше довжина хвилі світлового променя, тим сильнішу рефракцію він відчуває. Наприклад, фіолетові промені заломлюються сильніше, ніж зелені, а зелені - сильніше, ніж червоні. Тому чим менше довжина хвилі променя, тим сильніше буде видиме зміщення за рахунок рефракції. В результаті верхня облямівка диска Сонця на сході й заході здається синьо-зеленої, нижня - оранжево-червоною (рис. 2).

Мал. 2. Пояснення до появи зеленого променя

Дисперсія сонячних променів в найбільш явному вигляді виявляється в самий останній момент заходу Сонця. Коли Сонце йде за горизонт, останнім променем ми повинні були б побачити фіолетовий. Однак самі короткохвильові промені - фіолетові, сині, голубі - на довгому шляху в атмосфері (коли Сонце вже у горизонту) настільки сильно розсіюються, що не доходять до земної поверхні. Крім того, до променів цієї частини спектра менш чутливі очі людини. Тому останній промінь призахідного Сонця виявляється яскравого смарагдового кольору. Це явище і отримало назву зелений промінь.

Поява зеленого променя в момент заходу Сонця пов'язано

• 1) тільки з рефракцією світла
• 2) тільки з дисперсією світла
• 3) тільки з розсіюванням світла
• 4) з рефракцією, дисперсією і розсіюванням світла
• завдання №82C4D7

У ясну погоду спостерігають колір Місяця при її різних положеннях: високо над горизонтом і поблизу горизонту. В якому випадку колір Місяця набуває червоного відтінку? Відповідь поясніть.

Криволінійне поширення світла при проходженні атмосфери пояснюється

• 1) поглинанням світла в оптично неоднорідному середовищі
• 2) розсіюванням світла в оптично неоднорідному середовищі
• 3) заломленням світла в оптично неоднорідному середовищі
• 4) дисперсією світла в оптично неоднорідному середовищі

Усі небесні тіла знаходяться від нас так далеко, що пучок світла, що йде від будь-якого з них, можна вважати паралельним. Ми здатні бачити неозброєним оком тільки досить яскраві зірки, так як від більшості космічних об'єктів наша зіниця, що має діаметр в 5 мм, не може отримати достатню для реєстрації кількість світла. Тут нам на допомогу приходить телескоп, об'єктив якого має набагато більший діаметр і, отже, збирає більше світла. Таким чином, одне з основних призначень телескопа - зібрати якнайбільше світла від джерела.

З іншого боку, очей людини погано розпізнає деталі предмета, які він бачить під кутом зору менш однієї кутової хвилини (одна кутова хвилина становить 1/60 частину від кутового градуса). Тому іншим важливим призначенням телескопа є збільшення кута зору, під яким видно джерело світла.

Телескоп складається з двох основних частин - об'єктива і окуляра. Об'єктив (длиннофокусная збирає лінза) дає дійсне зображення досить вилученого джерела світла поблизу фокуса лінзи об'єктива. Щоб розгледіти отримане за допомогою об'єктива зображення, використовується окуляр. Як окуляра може використовуватися збирає лінза, що діє як лупа. На рис. 1 представлений хід променів в зоровій трубі Кеплера (1611 г.).

Мал. 1. Зорова труба Кеплера.

В її оптичній схемі дві збирають лінзи. Телескопічна система, зібрана за схемою Кеплера, дає перевернуте зображення об'єкта, що спостерігається.

Яке (-і) з тверджень є (-ются) правильним (-и)?

У порівнянні з людським оком оптичний телескоп дозволяє

А. зібрати у багато разів більше світла від спостережуваного космічного об'єкта.

Б. зменшити в багато разів кут зору, під яким видно деталі даного об'єкту.

Кількість світла, що збирається від космічного об'єкта телескопом, залежить від

• 1) оптичної сили об'єктива
• 2) діаметра об'єктива
• 3) оптичної сили окуляра
• 4) діаметра окуляра

Теплове зір змій

Деякі види змій мають здатність вловлювати теплове випромінювання, невидиме для людського ока. Для цього у них є розташовані біля очей ямочки, чутливі до теплового випромінювання. Будова такого органу наступне. Поруч з кожним оком розташовується отвір діаметром близько міліметра. За ним знаходиться невелика порожнина. Стінки порожнини складаються з теплочутливі плівки, що містить матрицю розміром приблизно 40 на 40 клітин, які реагують на температуру плівки.

Цей орган працює як камера-обскура (див. Малюнок). Теплокровних тварин випускає на всі боки інфрачервоне випромінювання довжиною хвилі приблизно 10 мікрометрів. Проходячи через отвір-об'єктив, промені створюють «теплове зображення» і нагрівають мембрану. Завдяки високій чутливості клітин змія може помітити миша з досить великої відстані. І як показують досліди зі зміями, вони можуть визначати напрямок на точкове джерело тепла з точністю до 5 кутових градусів.

Гарне кутовий дозвіл пояснити важко. Для підвищення чутливості природа збільшила розмір вхідного отвору. Однак чим більше отвір, тим більш розмитим виходить зображення, якщо воно, зрозуміло, без лінз. У змій розмір отвору і глибина камери приблизно рівні, тому зображення повинне бути настільки розмитим, що з нього можна визначити тільки те, що десь поблизу є теплокровних тварин.

Вчені припустили, що в мозку у змій відбувається додаткова обробка зображення, в результаті якої кожен зоровий нейрон отримує інформацію не тільки з однієї точки на сітківці, як при звичайному зорі, а з усією теплочутливі поверхні. Таке перетворення сигналу досить часто застосовується при комп'ютерній обробці зображень.

На стінках порожнини, що складаються з теплочутливі плівки, з'являється зображення

• 1) перевернуте уявне
• 2) перевернуте дійсне
• 3) пряме уявне
• 4) пряме дійсне
• завдання №82B802

Частота теплового випромінювання, сприйманого змією, приблизно дорівнює

Теплове випромінювання відноситься до