Question

Луч света выходит из стекла в вакуум. Предельный угол полного внутреннего отражения составляет i = 42°. Определите скорость света в стекле.

Answer 1

sin42= 1/n

n= 1/ sin42= 1/ 0,6691=1,49

 

V= c/ n= 3*10^8 / 1,49= 2,01*10^8 м/с

Answer 2

Для определения скорости света в стекле мы можем использовать закон Снеллиуса, который связывает углы падения и преломления световых лучей при переходе из одной среды в другую.

Закон Снеллиуса имеет вид: n₁sin(i) = n₂sin(r), где n₁ - показатель преломления воздуха (приближенно равен 1,0003), i - угол падения, n₂ - показатель преломления стекла (неизвестный), r - угол преломления.

Предельный угол полного внутреннего отражения определяется тогда, когда угол преломления становится равным 90°. То есть, sin(r) = 1.

Подставив это в закон Снеллиуса, получим: n₁sin(i) = n₂.

Используя заданные значения i и n₁, можно найти показатель преломления стекла: n₂ = n₁/sin(i).

n₂ = 1,0003/sin(42°) ≈ 1,5.

Скорость света в данной среде связана с показателем преломления следующим образом: v = c/n, где v - скорость света в среде, c - скорость света в вакууме (приближенно равна 3,0 × 10^8 м/с), n - показатель преломления среды.

Подставим найденное значение показателя преломления стекла и получим: v = (3,0 × 10^8 м/с)/1,5 ≈ 2,0 × 10^8 м/с.

Таким образом, скорость света в стекле при таком угле отражения составляет примерно 2,0 × 10^8 м/с.