Как описать направление лучей, падающих на пересечение стекло-воздух под углом 30 градусов?

Когда луч света проходит через границу двух сред, его направление изменяется в соответствии с законом преломления. Для описания направления лучей, падающих на пересечение стекло-воздух под углом 30 градусов, нам потребуется знать значения показателей преломления стекла и воздуха.

Показатель преломления (или показатель преломления вещества) - это величина, характеризующая способность вещества изменять скорость света при переходе из одной среды в другую. Обозначается буквой $n$ и представляет отношение скорости света в воздухе к скорости света в данном веществе.

Для стекла и воздуха мы можем использовать следующие значения показателей преломления:
- Показатель преломления воздуха: $n_{возд}\approx 1.0003$
- Показатель преломления стекла: $n_{стекла}\approx 1.5$

В данном случае, когда лучи света переходят из воздуха в стекло, они отклоняются от исходного направления. Это происходит в результате того, что свет меняет скорость при переходе из одной среды в другую.

Согласно закону преломления, угол падения ($i$) и угол преломления ($r$) связаны соотношением:

$$\frac{\sin (i)}{\sin (r)}=\frac{n_{возд}}{n_{стекла}}$$

Мы знаем, что угол падения ($i$) равен 30 градусам. Подставив эти значения в формулу, мы можем найти угол преломления ($r$):

$$\sin (r)=\frac{n_{возд}\cdot \sin (i)}{n_{стекла}}$$
$$\sin (r)\approx \frac{1.0003\cdot \sin (30)}{1.5}$$
$$\sin (r)\approx \frac{0.50005}{1.5}$$
$$\sin (r)\approx 0.33337$$

Чтобы найти значение угла преломления ($r$), мы можем использовать обратную функцию синуса (арксинус). Таким образом, $r\approx \arcsin (0.33337)$.

Вычисляя значение арксинуса, мы получаем $r\approx 19.47$ градусов.

Таким образом, лучи света падают на пересечение стекло-воздух под углом приблизительно 30 градусов и преломляются под углом приблизительно 19.47 градусов.