Какова будет ширина пучка света в воде с показателем преломления n = 1,33, если на поверхность воды параллельно падает

Тема урока: Расширение пучка света при прохождении через воду

Разъяснение: Когда свет проходит из одной среды в другую среду с разными показателями преломления, пучок света может изменить свою ширину и направление. Это явление называется преломлением света. Ширина пучка света в воде зависит от ширины пучка света в воздухе и отношения показателей преломления двух сред.

Для вычисления ширины пучка света в воде, нам необходимо использовать закон Снеллиуса, который устанавливает связь между углами падения и преломления света на границе раздела двух сред:

n₁*sin(α₁) = n₂*sin(α₂)

где n₁ и n₂ - показатели преломления первой и второй сред соответственно, α₁ и α₂ - угол падения и угол преломления света.

В данной задаче известны следующие значения:
n₁ = 1 (воздух, практически равен 1)
n₂ = 1,33 (вода)
α₁ = 60°

Мы хотим найти ширину пучка света в воде. Для этого нам необходимо определить угол преломления α₂, а затем использовать соответствующую формулу для вычисления ширины пучка света:

ширина воды = (ширина воздуха * sin(α₂)) / sin(α₁)

Например:
Ширина пучка света в воздухе h = 2 см. Найдем ширину пучка света в воде с показателем преломления n = 1,33, если угол падения α = 60°.

Совет: Для лучшего понимания задачи, полезно ознакомиться с принципами преломления света и изучить формулу закона Снеллиуса.

Проверочное упражнение:
Если угол падения света α₁ воздуха на поверхность воды составляет 45°, а показатель преломления воды равен 1,33, найдите угол преломления α₂.