Какова дистанция s от точки входа луча в воду до точки, где он попадает на поверхность воды после отражения от зеркала

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать законы отражения и преломления света. Давайте разобъем задачу на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем угол отражения.
Угол падения и угол отражения равны по величине, если луч света падает на зеркало под прямым углом. В данной задаче угол падения составляет 45 градусов, поэтому угол отражения также будет равен 45 градусов.

Шаг 2: Найдем угол преломления.
Угол преломления можно найти, используя закон преломления света, который гласит, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению показателей преломления двух сред. В данной задаче показатель преломления для воды равен 1,33.

\[\sin(\text{угол падения}) = \frac{n_2}{n_1} \sin(\text{угол преломления})\]

Здесь \(n_1\) - показатель преломления первой среды (воздуха), а \(n_2\) - показатель преломления второй среды (воды).

Подставляя значения из задачи, получаем:

\[\sin(45^\circ) = \frac{1,33}{1} \sin(\text{угол преломления})\]

Решаем это уравнение:

\[\sin(45^\circ) = 1,33 \sin(\text{угол преломления})\]

\[\sin(\text{угол преломления}) = \frac{\sin(45^\circ)}{1,33}\]

\[\text{угол преломления} = \arcsin\left(\frac{\sin(45^\circ)}{1,33}\right)\]

Вычислите этот угол, и запишите его значение.

Шаг 3: Найдем горизонтальное расстояние, которое луч прошел в воде.
Горизонтальное перемещение можно рассчитать, умножив длину пути луча в среде на косинус угла преломления.

Это можно записать как:
\[s_{\text{вода}} = d_{\text{вода}} \cdot \cos(\text{угол преломления})\]

Где \(d_{\text{вода}}\) - глубина воды. В данном случае, \(d_{\text{вода}} = 1,5\) метра.

Подставьте найденное значение угла преломления и посчитайте горизонтальное расстояние \(s_{\text{вода}}\) в воде.

Шаг 4: Найдем горизонтальное расстояние в воздухе после отражения.
Так как угол первоначального падения и угол отражения равны, мы можем использовать тот же угол для расчета горизонтального расстояния в воздухе после отражения.

Таким образом, горизонтальное расстояние в воздухе равно горизонтальному расстоянию в воде, то есть \(s_{\text{воздух}} = s_{\text{вода}}\).

Шаг 5: Найдем общее горизонтальное расстояние.
Чтобы найти общее горизонтальное расстояние, сложим горизонтальные расстояния в воде и в воздухе.

\[s_{\text{общ}} = s_{\text{вода}} + s_{\text{воздух}}\]

Подставьте значения и посчитайте общее горизонтальное расстояние \(s_{\text{общ}}\).

Ответ: общая дистанция \(s\) от точки входа луча в воду до точки, где он попадает на поверхность воды после отражения от зеркала, составляет \(s_{\text{общ}}\).