1) Какая из сред имеет большую оптическую плотность на рисунке, где показано полное отражение луча света от границы

1) Чтобы определить, какая из сред имеет большую оптическую плотность на рисунке с полным отражением луча света от границы двух сред, нам необходимо использовать законы отражения и преломления света.

При полном отражении луч света не проникает во вторую среду, а полностью отражается обратно в первую среду. Это происходит при достижении так называемого критического угла падения, когда угол преломления достигает 90°.

Оптическая плотность среды определяется её показателем преломления, который обозначен символом \(n\). Чем больше показатель преломления, тем большую оптическую плотность имеет данная среда.

2) В данной задаче у нас имеется луч света, падающий под углом 30° на границу раздела двух сред. Показатель преломления первой среды равен 2,4. Мы хотим узнать, какое значение показателя преломления у второй среды, если отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг другу.

Для решения этой задачи мы можем использовать закон преломления света, который говорит о том, что отношение синуса угла падения (обозначим его как \(\theta_1\)) к синусу угла преломления (обозначим его как \(\theta_2\)) равно отношению показателей преломления двух сред:

\[\frac{{\sin(\theta_1)}}{{\sin(\theta_2)}} = \frac{{n_2}}{{n_1}}\]

У нас дан угол падения \(\theta_1 = 30°\), показатель преломления первой среды \(n_1 = 2,4\), и мы хотим найти показатель преломления второй среды \(n_2\), когда отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг другу.

Когда отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг другу, угол преломления становится 90° (\(\theta_2 = 90°\)). В таком случае, угол падения будет равен критическому углу падения \(\theta_c\), и мы можем найти его, используя формулу:

\[\sin(\theta_c) = \frac{1}{{n_1}}\]

Подставляя значения, получим:

\[\sin(\theta_c) = \frac{1}{{2,4}}\]

Извлекая значения из синуса, найдем:

\[\theta_c = \arcsin\left(\frac{1}{{2,4}}\right)\]

Теперь мы знаем значение критического угла падения. Если угол падения \(\theta_1\) больше критического угла падения \(\theta_c\), происходит полное отражение.

Таким образом, ответ на вторую часть задачи будет зависеть от значения угла падения \(\theta_1\), которое не указано в тексте задачи. Если угол падения \(\theta_1\) меньше критического угла падения \(\theta_c\), то отраженный и преломленный лучи не будут перпендикулярными друг другу. Если угол падения \(\theta_1\) больше критического угла падения \(\theta_c\), то мы можем найти показатель преломления второй среды, используя закон преломления света.