Question

Солнечный свет падает на поверхность воды в сосуде. 1. Каков угол преломления, если угол падения 25°? 2. Каков угол падения, если угол преломления 42°? 3. Каковы углы падения и преломления, если угол отражения 30°?

Answer 1

Ответ:

Ответ есть только на в.

Закон отражения света: α=β, если так, то угол падения равен углу отражения и равен 30 градусам.

В соответствии с законом преломления света sinα/sinφ=n, где φ - угол преломления, а n - показатель преломления воды. По таблице n=1.33, тогда sinφ=sinα/n=0.5/1.33≈0.38, φ=arcsin(0.38)≈22 градуса

Ответ :≈22 градуса

Answer 2

Для решения этих задач мы можем использовать законы преломления света. Они описывают отношения между углами падения, преломления и отражения света.

Во всех случаях, предполагаем, что свет переходит из воздуха в воду, где скорость света меньше, что приводит к преломлению.

1. Угол преломления, если угол падения 25°:

   Используем закон преломления, известный как закон Снеллиуса:

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

   Где:

   • $n_1$ - показатель преломления среды 1 (воздуха), приблизительно равный 1.
   • $n_2$ - показатель преломления среды 2 (воды), приблизительно равный 1.33.

   Мы имеем угол падения $\theta_1 = 25°$, ищем угол преломления $\theta_2$.

   Подставляем значения:

   $1 \cdot \sin(25°) = 1.33 \cdot \sin(\theta_2)$

   $\sin(\theta_2) \approx 0.756$

   Теперь найдем обратный синус:

   $\theta_2 \approx \sin^{-1}(0.756) \approx 49.4°$

   Таким образом, угол преломления при угле падения 25° составляет приблизительно 49.4°.

2. Угол падения, если угол преломления 42°:

   Используем тот же закон преломления:

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

   Теперь мы знаем угол преломления $\theta_2 = 42°$ и показатели преломления для воздуха и воды.

   Подставляем значения:

   $1 \cdot \sin(\theta_1) = 1.33 \cdot \sin(42°)$

   Решаем уравнение для $\theta_1$:

   $\sin(\theta_1) \approx 0.887$

   $\theta_1 \approx \sin^{-1}(0.887) \approx 63.7°$

   Таким образом, угол падения при угле преломления 42° составляет приблизительно 63.7°.

3. Углы падения и преломления, если угол отражения 30°:

   Если свет отражается под углом 30°, то угол падения и угол преломления будут равны.

   $\theta_1 = \theta_2 = 30°$

   Это происходит при так называемом критическом угле, когда свет пытается перейти из оптически более плотной среды (воды) в менее плотную (воздух), но отражается полностью.

Итак, ваши ответы:

1. При угле падения 25°, угол преломления составляет приблизительно 49.4°.
2. При угле преломления 42°, угол падения составляет приблизительно 63.7°.
3. Если угол отражения составляет 30°, то и угол падения и угол преломления также равны 30°.