Греческий астроном Клавдий Птолемей (около 130 г. н. э.) − автор замечательной книги, которая в течение почти 15 столетий служила основным учебником по астрономии. Однако кроме астрономического учебника, Птолемей написал еще книгу «Оптика», в которой изложил теорию зрения, теорию плоских и сферических зеркал и описал исследование явления преломления света.

С явлением преломления света Птолемей столкнулся, наблюдая звезды. Он заметил, что луч света, переходя из одной среды в другую, «ломается». Поэтому звездный луч, проходя через земную атмосферу, доходит до поверхности Земли не по прямой, а по ломаной линии, то есть происходит рефракция (преломление света). Искривление хода луча происходит из-за того, что плотность воздуха меняется с высотой.

Чтобы изучить закон преломления, Птолемей провел следующий эксперимент. Он взял круг и укрепил на нем две подвижные линейки l₁ и l₂ (см. рисунок). Линейки могли вращаться около центра круга на общей оси О.

Птолемей погружал этот круг в воду до диаметра АВ и, поворачивая нижнюю линейку, добивался того, чтобы линейки лежали для глаза на одной прямой (если смотреть вдоль верхней линейки). После этого он вынимал круг из воды и и преломлениясравнивал углы падения . Он измерял углы с точностью до 0,5°. Числа, полученные Птолемеем, представлены в таблице.

№ опыта

1

2

3

4

5

6

7

8

Угол падения a, град

10

20

30

40

50

60

70

80

Угол преломления b, град

8

15,5

22,5

28

35

40,5

45

50

Птолемей не нашел «формулы» взаимосвязи для этих двух рядов чисел. Однако если определить синусы этих углов, то окажется, что отношение синусов выражается практически одним и тем же числом даже при таком грубом измерении углов, к которому прибегал Птолемей.

Задание 1.

Под рефракцией в тексте понимается явление

1) изменения направления распространения светового луча из-за отражения на границе атмосферы.

2) изменения направления распространения светового луча из-за преломления в атмосфере Земли.

3) поглощения света при его распространении в атмосфере Земли.

4) огибание световым лучом препятствий и, тем самым, отклонения от прямолинейного распространения.

Задание 2.

Какой из приведенных ниже выводов противоречит опытам Птолемея?

1) угол преломления меньше угла падения при переходе луча из воздуха в воду.

2) с увеличением угла падения линейно увеличивается угол преломления.

3) отношение синуса угла падения к синусу угла преломления не меняется.

4) синус угла преломления линейно зависит от синуса угла падения.

Задание 3.

Из-за рефракции света в спокойной атмосфере кажущееся положение звезд на небосклоне относительно горизонта

1) выше действительного положения.

2) ниже действительного положения.

3) сдвинуто в ту или иную сторону по вертикали относительно действительного положения.

4) совпадает с действительным положением.

Текст 2. Радуга.

рис.1

рис.2

Радуга — это разноцветная дуга на небосводе. Наблюдается она, когда Солнце освещает завесу дождя, расположенную на противоположной стороне неба.Радуга наглядно демонстрирует смесь цветов, составляющих белый свет. Капли влаги в атмосфере действуют подобно призмам, разлагая свет на составляющие его цвета. Наблюдатель видит различные цвета спектра, создаваемые множеством капель. В зависимости от положения наблюдателя относительно Солнца, капель влаги и горизонта он видит радугу различной. Иногда можно видеть две радуги: внутреннюю, или первичную, и внешнюю, или вторичную. Цвета в этих радугах располагаются в

противоположной последовательности. Луч света, проходя дождевую каплю, испытывает дисперсию, затем отражается от задней поверхности капли прямо по направлению к наблюдателю — так возникает первичная радуга (рис. 1). Некоторые лучи дважды отражаются внутри капли (рис. 2), создавая последовательность цветов, наблюдаемую во вторичной радуге.

Задание №1.

По каким причинам во вторичной радуге последовательность цветов обратна цветам первичной радуги?

А. лучи внутри капли испытывают двойное отражение

Б. лучи испытывают двойное преломление

1) только А.

2) только Б.

3) и А, и Б .

4) другие причины.