Question

Показатель преломления воды относительно воздуха составляет 1,33 . Каким должен быть синус угла падения чтобы угол преломления составлял 60 градусов?

Answer 1

Sin α / sin β = n
sin α = n*sin β
sin α = 1,33*sin 60° = 1,33*√(3) / 2 ≈ 1,15 >1  (синус угла не может быть больше единицы!)

Answer 2

Для решения этой задачи используется закон преломления света, известный как закон Снеллиуса. Этот закон гласит:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),

где:

• n1 - показатель преломления среды, из которой свет падает (в данном случае воздуха),
• θ1 - угол падения (угол между направлением падающего луча и нормалью к поверхности раздела сред),
• n2 - показатель преломления среды, в которую свет попадает (в данном случае вода),
• θ2 - угол преломления (угол между направлением преломленного луча и нормалью к поверхности раздела сред).

Мы знаем, что показатель преломления воды относительно воздуха составляет 1,33 (n2/n1 = 1,33), и нам дано, что угол преломления (θ2) составляет 60 градусов.

Теперь мы можем решить уравнение для sin(θ1):

1 * sin(θ1) = 1,33 * sin(60°).

Сначала рассчитаем sin(60°):

sin(60°) = √3 / 2 ≈ 0,866.

Теперь мы можем решить уравнение:

sin(θ1) = (1,33 * 0,866) / 1, sin(θ1) ≈ 1,154.

Однако синус угла не может быть больше 1. Таким образом, у нас нет физического решения для данной ситуации. Это означает, что свет не будет преломляться водой под углом 60 градусов, если показатель преломления воды относительно воздуха составляет 1,33.