Каково смещение светового луча, проходящего через погруженную в сероводород и воду пластинку толщиной 10 см, если луч падает под углом α = 30°? Толщина пластинки 1,63.
Карамелька
Чтобы найти смещение светового луча, проходящего через погруженную в сероводород и воду пластинку, мы можем использовать закон Снеллиуса, который гласит, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению показателей преломления разных сред:
\[
\frac{{\sin(\alpha)}}{{\sin(\beta)}} = \frac{{n_2}}{{n_1}}
\]
где \(\alpha\) - угол падения, \(\beta\) - угол преломления, \(n_1\) - показатель преломления первой среды, \(n_2\) - показатель преломления второй среды.
Для вычисления угла преломления \(\beta\) нам нужно знать показатели преломления сероводорода и воды. Показатель преломления сероводорода \(n_{\text{{сероводород}}}\) составляет около 1.0013, а показатель преломления воды \(n_{\text{{вода}}}\) около 1.33.
Теперь мы можем перейти к решению задачи. Сначала найдем угол преломления \(\beta\):
\[
\sin(\beta) = \frac{{\sin(\alpha) \cdot n_{\text{{сероводород}}}}}{{n_{\text{{вода}}}}} = \frac{{\sin(30^\circ) \cdot 1.0013}}{{1.33}}
\]
Подставляя значения и вычисляя, получаем:
\[
\sin(\beta) \approx \frac{{0.5 \cdot 1.0013}}{{1.33}} \approx 0.3773
\]
Теперь мы можем найти угол преломления \(\beta\) с помощью обратного синуса:
\[
\beta \approx \arcsin(0.3773)
\]
Используя калькулятор, получаем:
\[
\beta \approx 22.08^\circ
\]
Теперь мы можем использовать геометрию преломления света для нахождения смещения светового луча. Зная, что пластинка имеет толщину 10 см и угол преломления \(\beta\) равен 22.08°, мы можем использовать формулу:
\[
\text{{смещение}} = \text{{толщина}} \cdot \tan(\beta)
\]
Подставляя значения и вычисляя, получаем:
\[
\text{{смещение}} = 0.10 \cdot \tan(22.08^\circ) \approx 0.0383 \, \text{{см}}
\]
Следовательно, смещение светового луча, проходящего через погруженную в сероводород и воду пластинку толщиной 10 см при угле падения 30°, составляет около 0.0383 см.
\[
\frac{{\sin(\alpha)}}{{\sin(\beta)}} = \frac{{n_2}}{{n_1}}
\]
где \(\alpha\) - угол падения, \(\beta\) - угол преломления, \(n_1\) - показатель преломления первой среды, \(n_2\) - показатель преломления второй среды.
Для вычисления угла преломления \(\beta\) нам нужно знать показатели преломления сероводорода и воды. Показатель преломления сероводорода \(n_{\text{{сероводород}}}\) составляет около 1.0013, а показатель преломления воды \(n_{\text{{вода}}}\) около 1.33.
Теперь мы можем перейти к решению задачи. Сначала найдем угол преломления \(\beta\):
\[
\sin(\beta) = \frac{{\sin(\alpha) \cdot n_{\text{{сероводород}}}}}{{n_{\text{{вода}}}}} = \frac{{\sin(30^\circ) \cdot 1.0013}}{{1.33}}
\]
Подставляя значения и вычисляя, получаем:
\[
\sin(\beta) \approx \frac{{0.5 \cdot 1.0013}}{{1.33}} \approx 0.3773
\]
Теперь мы можем найти угол преломления \(\beta\) с помощью обратного синуса:
\[
\beta \approx \arcsin(0.3773)
\]
Используя калькулятор, получаем:
\[
\beta \approx 22.08^\circ
\]
Теперь мы можем использовать геометрию преломления света для нахождения смещения светового луча. Зная, что пластинка имеет толщину 10 см и угол преломления \(\beta\) равен 22.08°, мы можем использовать формулу:
\[
\text{{смещение}} = \text{{толщина}} \cdot \tan(\beta)
\]
Подставляя значения и вычисляя, получаем:
\[
\text{{смещение}} = 0.10 \cdot \tan(22.08^\circ) \approx 0.0383 \, \text{{см}}
\]
Следовательно, смещение светового луча, проходящего через погруженную в сероводород и воду пластинку толщиной 10 см при угле падения 30°, составляет около 0.0383 см.
Знаешь ответ?