Question

луч света из воздуха на прозрачную плоскопараллельную пластинку с показателем преломления 1,5 перпендикулярно ее поверхности. Толщина пластинки 9мм. Найти в наносекундах время прохождения светом пластинки

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

n = 1,5

H = 9 мм = 9·10⁻³ м

________________

V - ?

Скорость света в пластинке:

V = c / n = 3·10⁸ / 1,5 = 2·10⁸ м/с

Время:

t = H / V = 9·10⁻³ / (2·10⁸) = 45·10⁻¹² с    или   45 пс

Answer 2

Дано:

n_а = 1,5

d = 9 мм = 9*10^-3 м

c = 3*10⁸ м/с

t - ?

Решение:

Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде:

n_а = c/υ

Следовательно, скорость света в данной среде равна:

υ = с/(n_a)

Время найдём из формулы перемещения:

s = υ*t => t = s/υ

s = d => t = d/υ = d/(c/(n_a)) = d*n_a/c = 9*10^-3*1,5 / (3*10⁸) = 3*1,5*10^-3 / 10⁸ = 4,5*10^-11 = 0,045*10^-9 с = 0,045 нс

Ответ: 0,045 нс.

Answer 3

Для нахождения времени прохождения светом через прозрачную пластинку с заданными характеристиками, мы можем воспользоваться законом преломления света, который связывает показатель преломления, угол падения и угол преломления для света, переходящего из воздуха в другую среду. Закон преломления можно записать следующим образом:

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

где:

• $n_1$ - показатель преломления воздуха (приближенно равен 1).
• $\theta_1$ - угол падения света на границу воздуха и пластинки (перпендикулярно поверхности, поэтому $\theta_1 = 0^\circ$).
• $n_2$ - показатель преломления пластинки (в данном случае 1,5).
• $\theta_2$ - угол преломления внутри пластинки.

Поскольку свет падает перпендикулярно поверхности пластинки ($\theta_1 = 0^\circ$), это упрощает уравнение:

$n_1 \cdot \sin(0^\circ) = n_2 \cdot \sin(\theta_2).$

Так как $\sin(0^\circ) = 0$, то это означает, что угол преломления $\theta_2$ также равен 0 градусам, и свет проходит через пластинку без отклонения.

Теперь, чтобы найти время прохождения света через пластинку, нам нужно рассмотреть путь, который он проходит. Пластинка имеет толщину 9 мм, что эквивалентно 0,009 метра. Скорость света в вакууме составляет приблизительно $299,792,458$ метров в секунду.

Мы можем использовать формулу времени следующим образом:

$t = \frac{d}{v},$

где:

• $t$ - время (в секундах).
• $d$ - расстояние, которое нужно пройти свету внутри пластинки (0,009 м).
• $v$ - скорость света (приблизительно $299,792,458$ м/с).

Подставим значения:

$t = \frac{0,009 \, \text{м}}{299,792,458 \, \text{м/с}} \approx 30 \times 10^{-12} \, \text{с}.$

Таким образом, время прохождения светом через данную пластинку составляет приближенно 30 наносекунд.