Question

Известно, что в пресной воде скорость распространения света в 1,33 раз(-а) меньше, чем в вакууме. Чему равна глубина водоёма, если за9,3⋅10−8 с нормально падающий луч успевает достигнуть дна, отразиться и вернуться назад. Ответ (округли до десятых):

Answer 1

Ответ:

H = 2,6 м

Объяснение:

Дано:

n = 1,33 - коэффициент преломления пресной воды

t = 2,3*10⁻⁸ c

с = 3*10⁸ м/с - скорость света в вакууме

_____________

H - ?

Скорость  света в среде:

V = c / n

Поскольку свет отразился от дна (прошел двойной путь), то:

H = V*t / 2 = c*t / (2*n)

H = 3*10⁸*2,3*10⁻⁸ / (2*1,33) ≈ 2,6 м

Answer 2

Давайте рассмотрим, как происходит отражение луча света от дна водоёма.

При нормальном падении луча света на поверхность глубокой воды происходит его отражение под углом падения равным углу отражения. Это можно представить как два отрезка пути: один от поверхности воды до дна и обратно, а второй от поверхности воды до точки отражения и обратно. Оба эти пути равны, так как скорость распространения света в воде меньше, чем в вакууме, и время в пути туда и обратно одинаково.

Теперь давайте обозначим глубину водоёма как "h" (в метрах). Расстояние от поверхности до дна и обратно составляет 2h. Скорость света в воде составляет 1,33 раза скорость света в вакууме.

Рассчитаем время, за которое свет проходит расстояние 2h в воде:

Время = Расстояние / Скорость

Так как скорость света в воде составляет 1,33 раза скорость света в вакууме:

Время = 2h / 1,33 = 1,5h

Мы знаем, что за 9,3 * 10^(-8) секунды (время в пути луча света) происходит его путь до дна, отражение и возвращение назад:

Время = 2 * (время до отражения) = 2 * (9,3 * 10^(-8)) = 1,86 * 10^(-7) секунд

Теперь мы можем выразить глубину "h" через полученное время:

1,5h = 1,86 * 10^(-7) с h = (1,86 * 10^(-7)) / 1,5 м ≈ 1,24 * 10^(-7) м ≈ 0,000000124 м

Это можно округлить до десятых:

Глубина водоёма ≈ 0,0 метров

Таким образом, глубина водоёма при таких условиях практически равна нулю.