Какова ширина H пучка света в пластине с показателем преломления n2=1.5, если пучок параллельных световых лучей с шириной h=10мм падает на пластину из воздуха (с показателем преломления n1=1) под углом падения a=60 градусов? Ответ приведите в миллиметрах и округлите до десятых долей.
Zabludshiy_Astronavt
Хорошо, чтобы вычислить ширину пучка света H в пластине с показателем преломления n2=1.5, мы можем использовать закон преломления Снеллиуса, который гласит:
\[
\frac{{n_1}}{{n_2}} \cdot \sin(\theta_1) = \sin(\theta_2)
\]
Где:
- \(n_1\) - показатель преломления среды, из которой падает свет (в нашем случае воздух) = 1
- \(\theta_1\) - угол падения света
- \(n_2\) - показатель преломления среды, в которой свет падает (в нашем случае пластина) = 1.5
- \(\theta_2\) - угол преломления света
Мы знаем, что пучок света падает на пластину под углом падения \(a = 60\) градусов. Таким образом, \(\theta_1 = 60\) градусов.
Решим уравнение Снеллиуса для угла преломления \(\theta_2\):
\[
\frac{{1}}{{1.5}} \cdot \sin(60^\circ) = \sin(\theta_2)
\]
\[
\frac{{1}}{{1.5}} \cdot \frac{{\sqrt{3}}}{2} = \sin(\theta_2)
\]
\[
\sin(\theta_2) = \frac{{\sqrt{3}}}{{3}}
\]
Теперь, чтобы вычислить ширину пучка света H в пластине, воспользуемся соотношением:
\[
H = h \cdot \cos(\theta_2)
\]
Где:
- h = 10 мм - ширина пучка света до преломления
Подставим значения и вычислим:
\[
H = 10 \ mm \cdot \frac{{\sqrt{3}}}{{3}} \approx 5.8 \ mm
\]
Таким образом, ширина пучка света H в пластине составляет около 5.8 мм (округлено до десятых долей).
\[
\frac{{n_1}}{{n_2}} \cdot \sin(\theta_1) = \sin(\theta_2)
\]
Где:
- \(n_1\) - показатель преломления среды, из которой падает свет (в нашем случае воздух) = 1
- \(\theta_1\) - угол падения света
- \(n_2\) - показатель преломления среды, в которой свет падает (в нашем случае пластина) = 1.5
- \(\theta_2\) - угол преломления света
Мы знаем, что пучок света падает на пластину под углом падения \(a = 60\) градусов. Таким образом, \(\theta_1 = 60\) градусов.
Решим уравнение Снеллиуса для угла преломления \(\theta_2\):
\[
\frac{{1}}{{1.5}} \cdot \sin(60^\circ) = \sin(\theta_2)
\]
\[
\frac{{1}}{{1.5}} \cdot \frac{{\sqrt{3}}}{2} = \sin(\theta_2)
\]
\[
\sin(\theta_2) = \frac{{\sqrt{3}}}{{3}}
\]
Теперь, чтобы вычислить ширину пучка света H в пластине, воспользуемся соотношением:
\[
H = h \cdot \cos(\theta_2)
\]
Где:
- h = 10 мм - ширина пучка света до преломления
Подставим значения и вычислим:
\[
H = 10 \ mm \cdot \frac{{\sqrt{3}}}{{3}} \approx 5.8 \ mm
\]
Таким образом, ширина пучка света H в пластине составляет около 5.8 мм (округлено до десятых долей).
Знаешь ответ?