Каков показатель преломления n вещества, через которое свет проходит расстояние l=250 км за время t=1.5?
Vladimirovich
Для начала, нам понадобятся известные формулы связанные с законом преломления света. Один из таких законов - закон Снеллиуса, который выражает связь между показателем преломления некоторого вещества и углами падения и преломления луча света.
Закон Снеллиуса формулируется следующим образом:
\[n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)\]
где:
- \(n_1\) - показатель преломления среды, из которой свет приходит (исходная среда)
- \(n_2\) - показатель преломления среды, в которую свет попадает (преломленная среда)
- \(\theta_1\) - угол падения луча на границу раздела сред
- \(\theta_2\) - угол преломления луча во второй среде
Однако, в данной задаче у нас нет угла падения и преломления, а имеется только расстояние \(l\) и время \(t\). Для того, чтобы найти показатель преломления нам понадобится скорость света \(c\), которая в вакууме равна примерно \(3.0 \times 10^8\) м/с.
Скорость света в среде связана с показателем преломления с помощью следующей формулы:
\[v = \frac{c}{n}\]
где:
- \(v\) - скорость света в среде
- \(c\) - скорость света в вакууме (константа)
- \(n\) - показатель преломления среды
Чтобы найти показатель преломления, нам нужно определить скорость света \(v\) в данной среде. Для этого можем использовать формулу:\(v = \frac{l}{t}\), так как скорость равна отношению расстояния к времени.
Подставляя значение скорости света \(v\) в формулу связи скорости света в среде и показателя преломления, можно выразить показатель преломления среды:
\[\frac{c}{n} = v\]
Отсюда получаем:
\[n = \frac{c}{v}\]
Итак, показатель преломления \(n\) вещества может быть найден, если мы знаем скорость света в данной среде \(v\). Найдем его:
\[\frac{c}{v} = n\]
где \(c = 3.0 \times 10^8 \, \text{м/с}\) - скорость света в вакууме.
Чтобы получить значение скорости света \(v\), разделим расстояние на время:
\[v = \frac{l}{t}\]
Подставляем значение расстояния \(l = 250 \, \text{км}\) и времени \(t = 1.5\):
\[v = \frac{250000}{1.5}\]
Получаем:
\[v = 166666.67 \, \text{км/с}\]
Далее, подставляем полученное значение скорости света \(v = 166666.67 \, \text{км/с}\) в формулу для нахождения показателя преломления \(n\):
\[n = \frac{3.0 \times 10^8}{166666.67}\]
После вычислений получаем:
\[n \approx 1800\]
Таким образом, показатель преломления \(n\) вещества, через которое свет проходит расстояние \(l = 250 \, \text{км}\) за время \(t = 1.5\) равен около 1800.
Закон Снеллиуса формулируется следующим образом:
\[n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)\]
где:
- \(n_1\) - показатель преломления среды, из которой свет приходит (исходная среда)
- \(n_2\) - показатель преломления среды, в которую свет попадает (преломленная среда)
- \(\theta_1\) - угол падения луча на границу раздела сред
- \(\theta_2\) - угол преломления луча во второй среде
Однако, в данной задаче у нас нет угла падения и преломления, а имеется только расстояние \(l\) и время \(t\). Для того, чтобы найти показатель преломления нам понадобится скорость света \(c\), которая в вакууме равна примерно \(3.0 \times 10^8\) м/с.
Скорость света в среде связана с показателем преломления с помощью следующей формулы:
\[v = \frac{c}{n}\]
где:
- \(v\) - скорость света в среде
- \(c\) - скорость света в вакууме (константа)
- \(n\) - показатель преломления среды
Чтобы найти показатель преломления, нам нужно определить скорость света \(v\) в данной среде. Для этого можем использовать формулу:\(v = \frac{l}{t}\), так как скорость равна отношению расстояния к времени.
Подставляя значение скорости света \(v\) в формулу связи скорости света в среде и показателя преломления, можно выразить показатель преломления среды:
\[\frac{c}{n} = v\]
Отсюда получаем:
\[n = \frac{c}{v}\]
Итак, показатель преломления \(n\) вещества может быть найден, если мы знаем скорость света в данной среде \(v\). Найдем его:
\[\frac{c}{v} = n\]
где \(c = 3.0 \times 10^8 \, \text{м/с}\) - скорость света в вакууме.
Чтобы получить значение скорости света \(v\), разделим расстояние на время:
\[v = \frac{l}{t}\]
Подставляем значение расстояния \(l = 250 \, \text{км}\) и времени \(t = 1.5\):
\[v = \frac{250000}{1.5}\]
Получаем:
\[v = 166666.67 \, \text{км/с}\]
Далее, подставляем полученное значение скорости света \(v = 166666.67 \, \text{км/с}\) в формулу для нахождения показателя преломления \(n\):
\[n = \frac{3.0 \times 10^8}{166666.67}\]
После вычислений получаем:
\[n \approx 1800\]
Таким образом, показатель преломления \(n\) вещества, через которое свет проходит расстояние \(l = 250 \, \text{км}\) за время \(t = 1.5\) равен около 1800.
Знаешь ответ?