Question

Выйдет ли световой луч из воды в воздух, если угол падения луча в воде равен 60°. Показатель преломления воды равен 1,33

Answer 1

По закону преломления
sin a / sin б= 1 / n. ( так как луч переходит из оптически более плотной среды в оптически менее плотную) выразим
sin б=n*sin a.
sin б = 1.33*0,866=1,15. sin не бывает больше 1. ( не выйдет).

Answer 2

Да, световой луч будет выходить из воды в воздух. Это явление называется преломлением света. При переходе света из одной среды в другую с разными показателями преломления, например, из воды в воздух, световой луч изменяет направление.

Закон преломления света, также известный как закон Снеллиуса, описывает этот процесс. Он гласит, что отношение синуса угла падения (угла между падающим лучом и нормалью к поверхности) к синусу угла преломления (угла между преломленным лучом и нормалью) для двух сред постоянно и равно отношению показателей преломления этих сред:

$\frac{\sin(\theta_1)}{\sin(\theta_2)} = \frac{n_2}{n_1}$

где:

• $\theta_1$ - угол падения в первой среде (воде),
• $\theta_2$ - угол преломления во второй среде (воздухе),
• $n_1$ - показатель преломления первой среды (воды),
• $n_2$ - показатель преломления второй среды (воздуха).

В данном случае у вас угол падения в воде ($\theta_1$) равен 60°, а показатель преломления воды ($n_1$) равен 1,33. Показатель преломления воздуха ($n_2$) близок к 1 (приближенно). Таким образом, используя закон Снеллиуса, вы можете вычислить угол преломления в воздухе ($\theta_2$):

$\frac{\sin(60°)}{\sin(\theta_2)} = \frac{1.33}{1}$

Отсюда можно найти значение угла преломления в воздухе ($\theta_2$) и убедиться, что световой луч будет выходить из воды в воздух.