Как изменится траектория светового пучка после его падения на плоскую поверхность раздела стекла и воздуха под углом

Для понимания того, как изменится траектория светового пучка при падении на плоскую поверхность раздела стекла и воздуха, необходимо использовать законы преломления света, которые были открыты великим учёным Снеллиусом.

Закон Снеллиуса выражается следующим образом:
\[
\frac{{n_1}}{{n_2}} = \frac{{\sin\theta_2}}{{\sin\theta_1}}
\]
где:
- \(n_1\) - показатель преломления среды, из которой свет падает (в нашем случае это воздух, поэтому \(n_1 = 1\)),
- \(n_2\) - показатель преломления среды, в которой свет распространяется после преломления (в нашем случае это стекло, поэтому \(n_2 = 1.5\)),
- \(\theta_1\) - угол падения света на поверхность раздела стекла и воздуха (\(\theta_1 = 60^\circ\)),
- \(\theta_2\) - угол преломления света при переходе в стекло.

Мы хотим найти угол преломления \(\theta_2\). Для этого мы можем переписать закон Снеллиуса следующим образом:
\[
\sin\theta_2 = \frac{{n_1}}{{n_2}} \cdot \sin\theta_1
\]

Подставим известные значения и решим выражение:
\[
\sin\theta_2 = \frac{{1}}{{1.5}} \cdot \sin(60^\circ) \approx 0.5774
\]

Теперь найдём угол \(\theta_2\) с помощью обратной функции синуса:
\[
\theta_2 \approx \arcsin(0.5774) \approx 35.26^\circ
\]

Таким образом, траектория светового пучка изменится, и после преломления угол между пучком и нормалью (перпендикулярной к поверхности раздела) будет составлять примерно \(35.26^\circ\). Если вам нужно изобразить полученную траекторию светового пучка, рекомендуется использовать геометрический построительный инструмент, такой как компас или графический пакет на компьютере.