1. Які значення має енергія фотона для світлової хвилі з частотою 5·10¹⁴ Гц? 2. Який кут падіння, якщо промінь з води

Содержание вопроса: Оптика

Обьяснение: Оптика - это раздел физики, изучающий свет и его взаимодействие с материей.

1. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона и его частоту: E = hf, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж * с), f - частота световой волны. В данной задаче частота световой волны равна 5 * 10^14 Гц. Подставляя значения в формулу, получаем: E = (6,63 * 10^-34 Дж * с) * (5 * 10^14 Гц) = 3,315 * 10^-19 Дж.

2. Для решения этой задачи мы можем использовать закон Снеллиуса: n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2), где n1 и n2 - показатели преломления воды и стекла соответственно, θ1 - угол падения, θ2 - угол преломления. Подставляя значения в формулу, получаем: 1,33 * sin(45°) = 1,5 * sin(θ2). Решая уравнение относительно θ2, получаем: θ2 = arcsin((1,33 * sin(45°)) / 1,5) ≈ 32,43°.

3. Для решения этой задачи мы также можем использовать закон Снеллиуса. Подставляя значения в формулу, получаем: 200 000 км/с * sin(30°) = 225 000 км/с * sin(θ2). Решая уравнение относительно θ2, получаем: θ2 = arcsin((200 000 км/с * sin(30°)) / 225 000 км/с) ≈ 24,27°.

4. При переходе световой волны из вакуума в среду преломления (скло) используется закон Снэлла – n₁ * sin(θ₁) = n₂ * sin(θ₂). Заменим n₁ на 1, т.к. это показатель преломления вакуума, n₂ заменим на 1,5, т.к. это показатель преломления скла. Имеем 1 * sin(θ₁) = 1,5 * sin(θ₂). Так как свет переходит из вакуума в скло, значит, угол падения будет больше угла преломления, то есть θ₁ > θ₂.

Совет: Для лучшего понимания задач оптики рекомендуется изучить основные законы преломления и отражения света, а также усвоить применение формул для определения показателя преломления.

Проверочное упражнение: Рассчитайте показатель преломления для света, переходящего из воздуха в воду при угле падения 30°. Значением показателя преломления воздуха примем 1.