Question

Предельный угол для света при переходе из прозрачного диэлектрика в воздух равен 30⁰ . Чему равна скорость распространения света в диэлектрике. Скорость распространения света в воздухе 3·10⁸м/с.

Answer 1

sina0=1/n   n=1/sina0=1/0,5=2

V=c/n=3*10^8/2=1,5*10^8 м/с

Answer 2

При переходе света из одной среды в другую происходит изменение его скорости, что приводит к явлению, известному как преломление света. Предельный угол для света – это угол падения, при котором свет полностью отражается от границы раздела сред.

Для определения скорости света в прозрачном диэлектрике (обозначим ее как v_диэлектрик), используем закон преломления Снеллиуса:

n_1 * sin(θ_1) = n_2 * sin(θ_2),

где n_1 и n_2 – показатели преломления первой и второй сред соответственно, θ_1 и θ_2 – углы падения и преломления.

В данном случае воздух является второй средой, а предельный угол преломления составляет 30 градусов. Поскольку предельный угол соответствует условию полного внутреннего отражения, то sin(θ_2) = 1.

Таким образом, уравнение для предельного угла принимает вид:

n_1 * sin(30°) = n_2.

Также нам дана скорость света в воздухе (v_воздуха) равная 3 * 10^8 м/с.

Известно, что показатель преломления (n) связан со скоростью света (v) в среде следующим образом:

n = c / v,

где с – скорость света в вакууме (приближенно равна скорости света в воздухе и равна 3 * 10^8 м/с).

Теперь можем записать уравнения для показателей преломления первой (n_диэлектрика) и второй (n_воздуха) среды:

n_диэлектрика = с / v_диэлектрика, n_воздуха = с / v_воздуха.

Мы также знаем, что в воздухе предельный угол составляет 30°, а значит n_воздуха = sin(30°) = 1 / 2.

Теперь можем найти показатель преломления диэлектрика:

n_диэлектрика = n_воздуха / sin(30°) = 1 / (1 / 2) = 2.

И наконец, найдем скорость света в диэлектрике:

n_диэлектрика = с / v_диэлектрика,

v_диэлектрика = с / n_диэлектрика = (3 * 10^8 м/с) / 2 = 1.5 * 10^8 м/с.

Таким образом, скорость распространения света в прозрачном диэлектрике равна 1.5 * 10^8 м/с.