Будет ли световой луч выходить в воздух при вступлении в границу с сероуглеродом (n=1.63) под углом 39º?

Тема вопроса: Преломление света

Объяснение: Рассмотрим задачу о преломлении света. Когда световой луч переходит из одной среды в другую, он меняет свое направление из-за изменения скорости распространения света в разных средах. Известно, что при переходе из менее плотной среды в более плотную луч преломляется в сторону нормали (перпендикулярной поверхности раздела сред), а при переходе из более плотной среды в менее плотную луч преломляется от нормали. Это обусловлено изменением скорости света в среде и законом преломления Снеллиуса.

Угол падения светового луча (угол между падающим лучом и нормалью к границе раздела сред) в данной задаче равен 39º. Известно, что для сероуглерода (n=1.63), показатель преломления равен 1.63. С помощью закона Снеллиуса можем определить угол преломления светового луча:

n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂),

где n₁ и n₂ - показатели преломления среды, а θ₁ и θ₂ - углы падения и преломления соответственно.

Подставляя значения, получаем:

1.00sin(39º) = 1.63sin(θ₂),

θ₂ ≈ 23.76º.

Таким образом, световой луч будет преломляться в сероуглероде под углом приблизительно 23.76º.

Совет: Понимание закона преломления Снеллиуса поможет вам решать подобные задачи. Важно запомнить, что при переходе из менее плотной среды в более плотную угол преломления будет меньше угла падения, а при переходе из более плотной среды в менее плотную - больше.

Задание: При угле падения 50º и показателе преломления второй среды равном 1.5, определите угол преломления с использованием закона преломления Снеллиуса.

Оптика:

Инструкция:

При преломлении света на границе двух сред происходит изменение направления распространения светового луча. Это явление описывается законом преломления, который выражает соотношение между углами падения и преломления, а также показателями преломления сред. Закон преломления формулируется следующим образом: sin(углa падения) / sin(угла преломления) = n_1 / n_2, где n_1 и n_2 - показатели преломления среды, в которой идет преломление.

Учитывая данную задачу, световой луч при вступлении в сероуглерод (n=1,63) будет преломляться на границе с воздухом. Для определения того, будет ли световой луч выходить в воздух, нужно узнать, есть ли угол преломления больший или равный 90°. Если угол преломления больше или равен 90°, то световой луч полностью отражается обратно в первую среду.

Применим закон преломления. Угол падения - 39°, показатель преломления воздуха n₁ = 1,00, показатель преломления сероуглерода n₂ = 1,63. Подставим значения в формулу: sin(39°) / sin(угла преломления) = 1,00 / 1,63. Найдем sin(угла преломления) = sin(39°) * 1,63 / 1,00. Рассчитаем sin(угла преломления) и найдем угол преломления. Если полученный угол преломления меньше 90°, световой луч будет выходить в воздух.

Дополнительный материал:
Дана задача о преломлении светового луча на границе сред. Угол падения равен 39°, показатель преломления сероуглерода - 1,63, показатель преломления воздуха - 1,00. Определите, будет ли световой луч выходить в воздух?

Решение:
sin(39°) / sin(угла преломления) = 1,00 / 1,63
sin(угла преломления) = sin(39°) * 1,63 / 1,00
угол преломления = arcsin(sin(39°) * 1,63 / 1,00)

Совет:
Для решения задачи о преломлении света на границе разных сред, используйте закон преломления и формулы для нахождения угла преломления. Изучите понятия показателя преломления и угла падения.

Проверочное упражнение:
Угол падения светового луча на границе сред составляет 45°. Показатель преломления первой среды равен 1,5, а второй - 1,2. Определите угол преломления светового луча при переходе из первой среды во вторую.