Question

При переходе луча света из воды в воздух угол падения равен 30гр. Чему равен угол преломления?

Answer 1

Закон преломления света: sinα / sinβ = n2 / n1, где α - угол падения, β - угол преломления, n1,2 - абсолютные показатели преломления первой и второй сред. Для воздуха n = 1,003, для воды n = 1,333, тогда sin30° / sinβ = 1,333 / 1,003 <=> 0,5 / sinβ = 1,329 <=> sin β = 0,376 <=> β = 22°.

Answer 2

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом преломления света, который формулируется так:

$n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)$

Где:

• $n_1$ - показатель преломления среды, из которой свет падает (в данном случае, вода). Для воды приближенное значение $n_1$ равно примерно 1.33.
• $\theta_1$ - угол падения (угол между лучом света и нормалью к границе сред, где происходит преломление).
• $n_2$ - показатель преломления среды, в которую свет входит (в данном случае, воздух). Для воздуха $n_2$ приближенно равен 1.00, так как воздух считается вакуумом по сравнению с большинством сред.
• $\theta_2$ - угол преломления (угол между лучом света внутри воздуха и нормалью к границе сред).

В задаче у нас дан угол падения $\theta_1 = 30^\circ$ и значения показателей преломления $n_1$ и $n_2$. Нам нужно найти угол преломления $\theta_2$.

Давайте решим эту задачу:

$1.33 \cdot \sin(30^\circ) = 1.00 \cdot \sin(\theta_2)$

Теперь выразим $\theta_2$:

$\sin(\theta_2) = \frac{1.33 \cdot \sin(30^\circ)}{1.00}$

\theta_2 = \arcsin\left(\frac{1.33 \cdot \sin(30^\circ)}{1.00})

Теперь вычислим значение (\theta_2):

\theta_2 = \arcsin\left(\frac{1.33 \cdot 0.5}{1.00})

$\theta_2 = \arcsin(0.665)$

$\theta_2 \approx 41.8^\circ$

Таким образом, угол преломления при переходе луча света из воды в воздух составляет примерно 41.8 градусов.