В какой из двух сред скорость света выше, когда световой луч падает на границу раздела (см. рис. 119)?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте обратимся к принципу Ферма, который гласит, что свет следует путем, который требует минимального времени.

На рисунке 119 показаны две среды, обозначенные как среда 1 и среда 2, разделенные границей раздела. При падении светового луча на эту границу он может изменить свою скорость и направление.

Чтобы определить, в какой из двух сред скорость света выше при падении на границу раздела, нам необходимо знать показатели преломления сред I и II. Показатель преломления - это отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде.

Пусть \(n_1\) - показатель преломления среды 1, а \(n_2\) - показатель преломления среды 2.

Закон преломления (также известный как закон Снеллиуса) устанавливает связь между углом падения (\(\theta_1\)) и углом преломления (\(\theta_2\)), а также показателями преломления двух сред. Закон преломления можно записать следующим образом:

\[n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)\]

Если определена вторая среда, дающая более высокий показатель преломления, то при падении светового луча на границу раздела угол преломления будет меньше, чем угол падения. Это происходит потому, что свет должен пройти через среду с более высоким показателем преломления, где скорость света меньше.

Таким образом, если показатель преломления среды 2 больше, чем показатель преломления среды 1 (\(n_2 > n_1\)), скорость света в среде 2 будет меньше, чем в среде 1, когда световой луч падает на границу раздела.

Поэтому, чтобы ответить на ваш вопрос, в какой из двух сред скорость света выше при падении на границу раздела, необходимо знать значения показателей преломления сред I и II. Если вы предоставите эти значения, я смогу дать более конкретный ответ.