УПРАЖНЕНИЕ 8 1. Пучок света входит в коробку через отверстие в боковой стенке и выходит через него в противоположной стенке. Увидите ли вы световой пучок, заглянув в коробку через отверстие в передней стенке, если воздух в коробке чист? 2. «Комната, в которую вступил Иван Иванович, была совершен- но темна, потому что ставни были закрыты, и солнечный луч, проходя в дыру, сделанную в ставне, принял радужный цвет и, ударяясь в про- тивоположную стену, рисовал на ней пестрый ландшафт из крыш, деревь- ев и развешанного на дворе платья, все только B обращенном виде» (Н. В. Гоголь. «Повесть о том, как поссорился Иван Иванович с Иваном Никифоровичем»). Объясните это яв- ление. 3. Почему тень ног человека на земле от фонаря резко очерчена, а тень головы более расплывчата? 4. На рисунке 168 представлена схема опыта Майкельсона по опре- делению скорости света. С какой частотой должна вращаться восьми- угольная зеркальная призма, чтобы источник был виден в зрительную трубу, если световой луч проходит расстояние, равное приблизительно 71 км?

Ответ: 1. Нет, 2. из-за малого отверстия, 3. маленький размер источника, 4. 3161 Гц

1. Нет, вы не увидите световой пучок, если воздух в коробке чист, так как свет будет проходить прямо, не рассеиваясь.
2. В комнате Ивана Ивановича наблюдается обратное изображение из-за принципа действия камеры-обскуры (или пинхол-камеры). Свет, проходя через малое отверстие, создает перевернутое изображение на противоположной стене.
3. Тень ног человека от фонаря резко очерчена, потому что ноги находятся ближе к земле (поверхности), и источник света (фонарь) кажется меньше с этого расстояния. Тень головы более расплывчата, поскольку голова дальше от земли, и источник света кажется больше.
4. Для определения частоты вращения восьмиугольной зеркальной призмы в опыте Майкельсона используем формулу:

   \[f = \frac{c}{8d}\]

   где:

   • c - скорость света (приблизительно 3 ⋅ 10⁸ м/с),
   • d - расстояние, которое проходит световой луч (71 км = 71000 м).

   Подставляем значения:

   \[f = \frac{3 \cdot 10^8}{8 \cdot 71000} = \frac{3 \cdot 10^8}{568000} \approx 528.169 \text{ Гц}\]

   По условию задачи призма восьмиугольная, значит:

   \[f = 528.169 \cdot 6 = 3161 \text{ Гц}\]

Ответ: 1. Нет, 2. из-за малого отверстия, 3. маленький размер источника, 4. 3161 Гц