при каких условиях трехлитровая банка с водой даст тень?

 

насколько я понял, речь идет не о поглощении света в стекле банки и в воде и френелевском отражении при входе света в банку и выходе, т. к. при этом будет потерян не весь а лишь часть светового потока (образуется "полутень"). полная тень может образоваться только при полном поглащении (что в данном случае не возможно) , либо при преломлении и рассеивании светового потока в совершенно другом напревлении (банка является объектом способным на подобное преломление) , либо, и наиболее вероятно, в результате полного внутреннего отражения от стенок банки внутри в совокупности с первой и второй причиной (френелевском отражении и преломлении) что понятно - мы живем в реальном мире где все это происходит одновременно.
разберемся с начала. на френелевском отражении мы теряем порядка 4-5% потока на входе и выходе (того - около 10% и это при перпендикулярном к поверхности потоке!) . поглащение в стекле пренебрежительно мало (толщина стенки мала) но при проходе луча ближе к краю значительно растет. на 10 мм толщины стекла потеря составляет порядка 0,7%. т. е. в стекле мы потеряем порядка 2-3%. в воде значительно больше - общее где-то 20% от потока. сумма потерь приблизительно равна 30 - 33%. вот и получили полутень но это не суть.
теперь к эффекту полного внутреннего отражения и френелевского. этот эффект возникает при переходе луча из более плотной оптически среды в менее плотную (по коэффициентам преломления) под определенным углом падения (синус угла определяется отношением коэффициентов преломления) . соответсвенно на противоположной стороне банки направлению света весь свет попавший на границу ( не относиться к середине банки) отразиться в стороны. но и это не результирующий фактор. потери здесь не превзойдут 10 - 15%. оставшийся фактор это преломление света.

вот черновой расчет преломления. как видно отсюда сразу после банки свет рассеивается будучи сильно сконцентрированным своей кривизной и на определенном расстоянии это рассеяние почти полностью отводит входящий поток. пример: лупа - при концентрировании за лупой образуется сплошная тень кроме точки фокуса.
вобщем со всеми факторами было бы удивительнее не увидеть тень за банкой на отпределенном расстоянии (не считая диффузионного света) , поскольку прозрачность не говорит об отсутствии тени.

если вода окрасится в темный цвет.

при резком освещении лампой, направленной под углом в темной комнате....:-)

при свете, направленном на банку. так как коэффициент преломления света воды отличен от воздуха, то образуется тень.если внутри банки есть источник света. за счет внутреннего отражения лучей получится тень.

если будет свет как от солнца (минимум - 50 свечей из одной точки). или вода будет растворена в песке, которым и будет наполнена банка. вот.

при любых условиях, так как тень дает не вода а банка...весьма деликатный вопрос)))

если банку эту вынуть из морозильника, где вода превратится в лед.

при наличии источника освещения с явным направлением (сфокусированных или рассеяных - не суть) тень будет всегда. не будет ее только в случае равномерного освещения со всех сторон. я подозреваю, что речь может идти и о том случае, когда источник света находится близко к банке и тени как бы нет. это обман зрения. на самом деле раз есть поглощение в среде (банка с водой) есть, то и падение интенсивности света будет. в данном случае тень забивается внешним источником (пример - светлая комната, банка и яркий фонарь, для которого создается тень) или же самим фонарем (темная комната, банка и яркий фонарь). кроме того, возникает т.н. кома - явление нелинейного рассеяния света в среде, поэтому тень как бы теряется, но никуда не исчезает.

слушайте, ни разу не видела банку, которая не давала бы обыкновенной тени... хоть с водой, хоть без... у вас какая-то прям волшебная, супер-мега-прозрачная... это я как специалист по помывке банок перед засолкой огурцов говорю))

хоть какую-то тень, пусть даже малозаметную, но даст, если конечно солнце не светит на нее прямо сверзху