Объясните это явление, исходя из известных физических законов и
Условие
Если зимой в мороз открыть форточку на улицу, то контуры наружных предметов — домов, деревьев, людей — при наблюдении из комнаты кажутся колеблющимися и искажаются. Объясните это явление, исходя из известных физических законов и закономерностей, и оцените, насколько отличаются показатели преломления n воздуха на улице при температуре около −30 °C и воздуха, выходящего из форточки при температуре +25 °C. Известно, что показатель преломления газа при нормальных условиях отличается от единицы на малую величину, пропорциональную концентрации молекул газа. В частности, для воздуха при 0 °C разница n - 1 ≈ 3 · 10⁻⁴. Давление в комнате и на улице считайте приблизительно одинаковым.
Формат задания
Решение по шагам
Как рассуждать
Теплый и холодный воздух имеет разные показатели преломления. Дрожание контуров наружных предметов связано с явлением преломления света на нестабильной границе холодного уличного воздуха и потока теплого воздуха, выходящего из комнаты. Поскольку углы падения света на границу холодного и теплого воздуха меняются, то, согласно закону преломления света, меняются и углы преломления, и изображения предметов искажаются и дрожат.2. Добавка к единице в показателе преломления газа пропорциональна концентрации N молекул газа, которая в силу уравнения Клапейрона — Менделеева равна где p — давление, практически одинаковое для воздуха снаружи и в потоке из форточки, k — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура, различающаяся в потоке газа и на улице.3. Таким образом, где A — некоторый коэффициент пропорциональности, который можно определить, зная из условия значение этой разности при 0 °C: так что
Осталось ещё 1 шаг
В комнате при +25 °C n_1 - 1=819 · 10^-4 /298…
Бесплатно · займёт минуту