1) Якщо кут падіння світла, коли воно переходить з повітря у воду, становить 50 градусів, а кут заломлення

Оптика: показник заломлення и швидкість світла

Разъяснение:

Показником преломления называется отношение скорости света в одной среде к скорости света в другой среде. Обозначается символом n.

Формула для нахождения показателя преломления:
n = c / v,

где n - показатель преломления, c - скорость света в вакууме (приблизительно равна 3*10^8 м/с), v - скорость света в среде.

Также, согласно закону преломления Снеллиуса, синус угла падения света (относительно нормали) поделенного на синус угла падения света (относительно нормали) равен отношению показателей преломления двух сред:
sin(угол падения) / sin(угол преломления) = n_1 / n_2,

где n_1 и n_2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно.

Для решения задачи:

1) n_1 = 1 (показатель преломления воздуха, так как его скорость света равна скорости света в вакууме),
угол падения = 50 градусов,
угол преломления = 35 градусов.

Используя закон Снеллиуса, можно найти показатель преломления воды:
sin(50) / sin(35) = 1 / n_2.
Решая уравнение, получим:
n_2 = 1 / (sin(50) / sin(35)).

Для нахождения скорости света в воде можно использовать формулу:
v = c / n.

Подставляя значения, получим:
v = (299,8 * 10^3) / n_2.

2) Масса фотона связана с его энергией формулой:
E = h * f,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (около 6,63 * 10^-34 Дж * с),
f - частота света (в герцах).

Импульс фотона связан с его энергией формулой:
p = E / c,
где p - импульс фотона, c - скорость света в вакууме (приблизительно равна 3 * 10^8 м/с).

Для нахождения энергии фотона можно использовать формулу:
E = h * c / λ,
где λ - длина волны света (в метрах).

Подставляем значения в формулу, чтобы найти импульс и массу фотона.

3) Максимальная кинетическая энергия электрона при фотоэффекте связана с энергией фотона формулой:
K_max = E - E_0,
где K_max - максимальная кинетическая энергия, которую может приобрести электрон,
E - энергия фотона, E_0 - работа выхода материала (для меди E_0 = h * f_0),
f_0 - частота фотона с длиной волны 282 нанометра (подставляем в формулу для нахождения энергии фотона).

Дополнительный материал:

1) Дано: угол падения = 50 градусов, угол преломления = 35 градусов, скорость света в воздухе = 299,8 * 10^3 км/с.
Найти: показатель преломления воды, скорость света в воде.

Решение:
sin(50) / sin(35) = 1 / n_2,
n_2 = 1 / (sin(50) / sin(35)).
v = (299,8 * 10^3) / n_2.

Ответ: показатель преломления воды ≈ (расчётное значение), скорость света в воде ≈ (расчётное значение).

2) Дано: длина волны фотона = 720 нм.
Найти: импульс фотона, массу фотона.

Решение:
E = h * c / λ,
p = E / c.

Ответ: импульс фотона ≈ (расчётное значение), масса фотона ≈ (расчётное значение).

3) Дано: длина волны ультрафиолетового света = 0,18 мкм, длина волны фотона на границе фотоэффекта для меди = 282 нм.
Найти: максимальную кинетическую энергию электрона.

Решение:
E = h * c / λ,
K_max = E - E_0.

Ответ: максимальная кинетическая энергия электрона ≈ (расчётное значение).

Совет:

Для более эффективного изучения и понимания данного материала рекомендуется ознакомиться с уравнением плоской волны, законом Снеллиуса и формулами, связанными с оптикой и электродинамикой. Также полезно упражняться в решении подобных задач для закрепления полученных знаний.

Задание:

1) Длина волны фотона света в вакууме составляет 400 нм. Найдите импульс и массу фотона.

2) Показатель преломления вещества равен 1,5. Если скорость света в веществе составляет 200 000 км/с, то какая скорость света в воздухе?