Question

Свет падает из воздуха на стекло.Определите угол падения луча и скорость света в стекле,если угол преломления равен 60 градусам.

Answer 1

Показатель преломления стекла n = 1.5, поэтому скорость света в стекле во столько же раз меньше, чем в вакууме и равна 200000 км/с

Для нахождения угла воспользуемся законом Снеллиуса

$\sin 60^\circ/\sin\beta = 1.5\\ \beta = \arcsin(\sqrt{3}/{3})\approx 35^\circ$

Answer 2

Для определения угла падения луча света и скорости света в стекле, можно использовать закон преломления Снеллиуса, который связывает углы падения и преломления с показателями преломления двух сред:

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

Где:

• $n_1$ - показатель преломления первой среды (в данном случае, воздуха).
• $\theta_1$ - угол падения луча в первой среде.
• $n_2$ - показатель преломления второй среды (в данном случае, стекла).
• $\theta_2$ - угол преломления луча во второй среде.

Мы знаем, что угол преломления $\theta_2$ равен 60 градусам. Также, показатель преломления воздуха примерно равен 1 (для воздуха) и показатель преломления стекла, обычно примерно равен 1.5 (для обычного стекла).

Теперь мы можем использовать закон Снеллиуса, чтобы найти угол падения $\theta_1$:

$1 \cdot \sin(\theta_1) = 1.5 \cdot \sin(60^\circ)$

Теперь давайте решим это уравнение:

$\sin(\theta_1) = \frac{1.5 \cdot \sin(60^\circ)}{1}$

$\sin(\theta_1) = 1.5 \cdot \sin(60^\circ)$

Теперь найдем угол $\theta_1$:

$\theta_1 = \arcsin(1.5 \cdot \sin(60^\circ))$

$\theta_1 \approx 78.46^\circ$

Таким образом, угол падения луча света на стекло составляет примерно 78.46 градусов, а скорость света в стекле будет зависеть от показателя преломления стекла (в данном случае, примерно 1.5) и скорости света в вакууме (примерно 299,792,458 метров в секунду). Скорость света в стекле можно найти как $v_{стекло} = \frac{v_{воздуха}}{n_2}$, где $v_{воздуха}$ - скорость света в воздухе.

$v_{стекло} = \frac{299,792,458 \, \text{м/с}}{1.5} \approx 199,861,638.67 \, \text{м/с}$

Скорость света в стекле составляет примерно 199,861,638.67 метров в секунду.