Який є показник заломлення цього прозорого пластику відносно повітря, якщо кут падіння променя з повітря на його поверхню дорівнює 50°, а кут заломлення – 25°?
Добрая_Ведьма_602
Когда свет падает с одного среды на другую, он меняет свою направление из-за разницы в скорости распространения волн. Этот эффект называется преломлением света. Он описывается законом Снеллиуса, который устанавливает зависимость углов падения и преломления световых лучей.
Закон Снеллиуса формулируется следующим образом:
\[\frac{{\sin(\text{{угол падения}})}}{{\sin(\text{{угол преломления}})}} = \frac{{\text{{скорость света в первой среде}}}}{{\text{{скорость света во второй среде}}}}\]
По условию задачи, у нас даны значения угла падения (\(\text{{угол падения}} = 50^\circ\)) и угла преломления (\(\text{{угол преломления}} = 25^\circ\)). Нам нужно найти показатель преломления этого прозрачного пластика относительно воздуха.
Поскольку мы работаем с углами в синусах, давайте сначала найдем значения синусов для заданных углов:
\[\sin(\text{{угол падения}}) = \sin(50^\circ)\]
\[\sin(\text{{угол преломления}}) = \sin(25^\circ)\]
После этого, подставим известные значения в закон Снеллиуса и найдем показатель преломления \(\text{{пластика/воздуха}}\):
\[\frac{{\sin(50^\circ)}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Теперь мы получили уравнение с одной неизвестной. Мы знаем, что скорость света в воздухе равна скорости света в воздухе (так как свет распространяется в воздухе), поэтому уравнение упрощается:
\[\frac{{\sin(50^\circ)}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Делаем обратные операции умножения и деления:
\[\frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} \cdot \sin(25^\circ) = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}} \cdot \sin(25^\circ)\]
Теперь у нас имеется соотношение скорости света в воздухе к скорости света в пластике:
\[\frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Однако, нам задали вопрос о показателе преломления. Показатель преломления определяется отношением скорости света в вакууме или воздухе к скорости света в другой среде. Отношение показателей преломления связано с отношением скоростей света следующим образом:
\[\text{{Показатель преломления пластика в отношении воздуха}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Таким образом, мы получаем:
\[\text{{Показатель преломления пластика в отношении воздуха}} = \frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}}\]
Вычислим это значение:
\[\text{{Показатель преломления пластика в отношении воздуха}} = \frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} \approx 2.368\]
Поэтому, показатель преломления этого прозрачного пластика относительно воздуха составляет приблизительно 2.368.
Закон Снеллиуса формулируется следующим образом:
\[\frac{{\sin(\text{{угол падения}})}}{{\sin(\text{{угол преломления}})}} = \frac{{\text{{скорость света в первой среде}}}}{{\text{{скорость света во второй среде}}}}\]
По условию задачи, у нас даны значения угла падения (\(\text{{угол падения}} = 50^\circ\)) и угла преломления (\(\text{{угол преломления}} = 25^\circ\)). Нам нужно найти показатель преломления этого прозрачного пластика относительно воздуха.
Поскольку мы работаем с углами в синусах, давайте сначала найдем значения синусов для заданных углов:
\[\sin(\text{{угол падения}}) = \sin(50^\circ)\]
\[\sin(\text{{угол преломления}}) = \sin(25^\circ)\]
После этого, подставим известные значения в закон Снеллиуса и найдем показатель преломления \(\text{{пластика/воздуха}}\):
\[\frac{{\sin(50^\circ)}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Теперь мы получили уравнение с одной неизвестной. Мы знаем, что скорость света в воздухе равна скорости света в воздухе (так как свет распространяется в воздухе), поэтому уравнение упрощается:
\[\frac{{\sin(50^\circ)}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Делаем обратные операции умножения и деления:
\[\frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} \cdot \sin(25^\circ) = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}} \cdot \sin(25^\circ)\]
Теперь у нас имеется соотношение скорости света в воздухе к скорости света в пластике:
\[\frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Однако, нам задали вопрос о показателе преломления. Показатель преломления определяется отношением скорости света в вакууме или воздухе к скорости света в другой среде. Отношение показателей преломления связано с отношением скоростей света следующим образом:
\[\text{{Показатель преломления пластика в отношении воздуха}} = \frac{{\text{{скорость света в воздухе}}}}{{\text{{скорость света в пластике}}}}\]
Таким образом, мы получаем:
\[\text{{Показатель преломления пластика в отношении воздуха}} = \frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}}\]
Вычислим это значение:
\[\text{{Показатель преломления пластика в отношении воздуха}} = \frac{{1}}{{\sin(25^\circ)}} \approx 2.368\]
Поэтому, показатель преломления этого прозрачного пластика относительно воздуха составляет приблизительно 2.368.
Знаешь ответ?