Задача — ОГЭ · Линия 18 · Применение информации из текста физического содержания

Опыты Птолемея по преломлению света Два закона геометрической оптики — закон прямолинейного распространения света и закон отражения света — были описаны знаменитым греческим ученым Евклидом, жившим в III в. до н. э. С помощью этих законов Евклид объяснил целый ряд наблюдаемых явлений, и в частности, отражение света от плоских и сферических зеркал. Греческий астроном Клавдий Птолемей (около 130 г. н. э.) — автор замечательной книги, которая в течение почти пятнадцати столетий служила основным учебником по астрономии, — написал также книгу «Оптика», в которой описал, в частности, явление 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 кривой линии, то есть происходит рефракция. 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 оси линейки l 1 и l 2 так, чтобы они могли свободно вращаться вокруг нее (см. рис. 1). 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 сравнивал углы падения α и преломления β. 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 α, град. 10 20 30 40 50 60 70 80 Угол преломления β, град. 8 15,5 22,5 28 35 40,5 45 50 Эксперимент Птолемея был поставлен правильно, ученый получил достаточно хорошие численные значения для углов падения и преломления, однако закона он установить не сумел. В спокойной атмосфере наблюдают положение звезд, не находящихся на перпендикуляре к поверхности Земли в точке A , где располагается наблюдатель. На рисунке схематично показаны истинное и видимое положения для одной из звезд. Какое положение ( S 1 или S 2 ) может соответствовать истинному положению звезды, а какое - видимому? Ответ поясните.