3. Какая из двух сред (рис. 144) обладает большей оптической плотностью? В какой из них луч света распространяется с большей скоростью? Ответ обоснуйте.

Пошаговое решение:

На рисунке 144 (который не приведён в изображении, но мы можем сделать выводы на основе общих физических принципов и приведённого контекста) сравниваются две среды, например, вода и стекло, как в задаче 2, или любые другие две среды.

Оптическая плотность среды — это её способность замедлять распространение света. Она количественно характеризуется абсолютным показателем преломления (n). Чем больше показатель преломления среды, тем она оптически плотнее.

Скорость света в среде (v) обратно пропорциональна показателю преломления среды (n) по формуле:

\( v = \frac{c}{n} \)

где \(c\) — скорость света в вакууме.

Из этой формулы следует:

1. Среда с большей оптической плотностью — это среда с большим абсолютным показателем преломления.
2. В среде с большим показателем преломления луч света распространяется с меньшей скоростью.

Чтобы ответить на вопрос, нам нужно знать, какая из двух сред имеет больший показатель преломления. Предположим, рисунок 144 показывает переход света из среды 1 в среду 2.

Если луч света преломляется ближе к перпендикуляру (то есть угол преломления \(\beta\) меньше угла падения \(\alpha\)), это означает, что свет замедлился, и среда 2 оптически плотнее среды 1. В этом случае \(n_2 > n_1\) и \(v_2 < v_1\).

Если луч света преломляется дальше от перпендикуляра (то есть угол преломления \(\beta\) больше угла падения \(\alpha\)), это означает, что свет ускорился, и среда 2 оптически менее плотная, чем среда 1. В этом случае \(n_2 < n_1\) и \(v_2 > v_1\).

Обоснование:

Предположим, что на рисунке 144 показан случай, когда луч света, переходя из одной среды в другую, отклоняется к перпендикуляру. Это означает, что вторая среда более оптически плотная, чем первая. Например, если свет переходит из воздуха (n ≈ 1) в стекло (n ≈ 1.5). В этом случае стекло имеет большую оптическую плотность, и скорость света в стекле будет меньше, чем в воздухе.

Ответ: Среда, в которую свет преломляется под меньшим углом относительно перпендикуляра (то есть более отклоняется к перпендикуляру), обладает большей оптической плотностью. В этой среде луч света распространяется с меньшей скоростью.