Оптика и скорость света в веществах
Физика

Какова глубина водоема, если вода уменьшает скорость распространения света в 1,33 раза по сравнению с вакуумом? Сколько

Какова глубина водоема, если вода уменьшает скорость распространения света в 1,33 раза по сравнению с вакуумом? Сколько времени занимает лучу света, чтобы достичь дна, отразиться и вернуться обратно, если это занимает 3,7⋅10−8 секунды?
Верные ответы (1):
  • Ledyanaya_Roza
    Ledyanaya_Roza
    49
    Показать ответ
    Суть вопроса: Оптика и скорость света в веществах
    Инструкция: Скорость света в различных средах зависит от их оптической плотности. Оптическая плотность - это отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде (в данном случае, в воде). В задаче сказано, что скорость распространения света в воде уменьшается в 1,33 раза по сравнению с вакуумом. Это значит, что оптическая плотность воды равна 1,33.

    Для решения данной задачи, можно использовать формулу:
    n = c/v,
    где n - оптическая плотность среды, c - скорость света в вакууме (~ 3 * 10^8 м/с), v - скорость света в среде.

    Для определения глубины водоема, можем воспользоваться вторым законом Ньютона для света, согласно которому временем преломления луча в среде и обратного отражения является двукратное временем преодоления пути в среде:
    t = 2*d/v,
    где t - данное время (3,7 * 10^(-8) с), d - искомая глубина водоема.

    Подставив известные значения и решив уравнение, находим:
    d = (t * v) / 2,
    d = (3,7 * 10^(-8) с * c * n) / 2.

    Вычисляя данное выражение, мы найдем глубину водоема.

    Демонстрация:
    Задача: Вода уменьшает скорость света в 1,33 раза по сравнению с вакуумом. Сколько времени занимает лучу света, чтобы достичь дна, отразиться и вернуться обратно, если это занимает 3,7⋅10^−8 секунды?

    Решение:
    Используя формулу d = (3,7 * 10^(-8) * c * 1,33) / 2,
    где c - скорость света в вакууме (~ 3 * 10^8 м/с), найдем значение глубины водоема.

    d = (3,7 * 10^(-8) * 3 * 10^8 м/с * 1,33) / 2 = 7,381 м.

    Совет: Чтобы лучше понять оптику и рассмотреть задачи на скорость света, полезно изучить основные определения, формулы и законы световой оптики. Также полезно проводить эксперименты и наблюдать явления, связанные с преломлением и отражением света.

    Задача на проверку: Какова глубина водоема, если оптическая плотность воды равна 1,5, а время, затраченное на преодоление расстояния в среде и обратный путь, составляет 4,5*10^(-8) секунды? Воспользуйтесь формулой, которую мы только что обсудили, и решите задачу.
Написать свой ответ: