Световой луч перемещается из стекла в воду. Скорость света в воде в 1,2 раза превышает скорость света в стекле. а) Найдите показатель преломления стекла, если показатель преломления воды равен 1,33. б) Каков будет угол отклонения луча от первоначального положения, если угол падения на границу составляет 30 градусов? в) На какое расстояние сместится луч при выходе из стекла, если стекло имеет форму плоскопараллельной пластинки?
Ярило_928
Конечно, я помогу вам с этой задачей.
а) Для нахождения показателя преломления стекла воспользуемся законом преломления света: \[n_1 \cdot \sin \theta_1 = n_2 \cdot \sin \theta_2\]
где \(n_1\) и \(n_2\) - показатели преломления стекла и воды соответственно, \(\theta_1\) - угол падения, \(\theta_2\) - угол преломления.
Поскольку у нас известно, что \(n_2 = 1.33\) (показатель преломления воды) и \(n_2 = 1,2 \cdot n_1\) (отношение скоростей света), можно записать уравнение следующим образом: \[n_1 \cdot \sin 30 = 1.33 \cdot \sin \theta_2\]
\[\sin 30 = \dfrac{1}{2}\] и \[\sin \theta_2 = \dfrac{1}{1.2} \cdot \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{2.4} = \dfrac{5}{12}\]
Теперь мы можем найти угол преломления \(\theta_2\): \[\theta_2 = \arcsin \dfrac{5}{12} \approx 23.58^\circ\]
б) Угол отклонения луча от первоначального положения можно найти, используя закон преломления: \[\theta = \arcsin \dfrac{n_1}{n_2} \cdot \sin \theta_1 - \theta_1\]
Вставляем известные данные: \[\theta = \arcsin \dfrac{1.33}{1.2} \cdot \sin 30 - 30\]
\[\theta = \arcsin 1.1083 \cdot \dfrac{1}{2} - 30 \approx 6.08^\circ\]
в) Чтобы найти на сколько сместится луч при выходе из стекла, необходимо учесть, что плоскопараллельная пластинка не изменяет направление луча. Таким образом, смещение будет равно нулю.
а) Для нахождения показателя преломления стекла воспользуемся законом преломления света: \[n_1 \cdot \sin \theta_1 = n_2 \cdot \sin \theta_2\]
где \(n_1\) и \(n_2\) - показатели преломления стекла и воды соответственно, \(\theta_1\) - угол падения, \(\theta_2\) - угол преломления.
Поскольку у нас известно, что \(n_2 = 1.33\) (показатель преломления воды) и \(n_2 = 1,2 \cdot n_1\) (отношение скоростей света), можно записать уравнение следующим образом: \[n_1 \cdot \sin 30 = 1.33 \cdot \sin \theta_2\]
\[\sin 30 = \dfrac{1}{2}\] и \[\sin \theta_2 = \dfrac{1}{1.2} \cdot \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{2.4} = \dfrac{5}{12}\]
Теперь мы можем найти угол преломления \(\theta_2\): \[\theta_2 = \arcsin \dfrac{5}{12} \approx 23.58^\circ\]
б) Угол отклонения луча от первоначального положения можно найти, используя закон преломления: \[\theta = \arcsin \dfrac{n_1}{n_2} \cdot \sin \theta_1 - \theta_1\]
Вставляем известные данные: \[\theta = \arcsin \dfrac{1.33}{1.2} \cdot \sin 30 - 30\]
\[\theta = \arcsin 1.1083 \cdot \dfrac{1}{2} - 30 \approx 6.08^\circ\]
в) Чтобы найти на сколько сместится луч при выходе из стекла, необходимо учесть, что плоскопараллельная пластинка не изменяет направление луча. Таким образом, смещение будет равно нулю.
Знаешь ответ?