Показатели преломления и ширина пучка световых лучей
Физика

Какова ширина H пучка световых лучей в пластине с показателем преломления n2=1.5, когда пучок параллельных лучей

Какова ширина H пучка световых лучей в пластине с показателем преломления n2=1.5, когда пучок параллельных лучей шириной h=10мм падает из воздуха (показатель преломления n1=1) под углом падения a=60 градусов? Ответ необходимо выразить в миллиметрах и округлить до десятых долей.
Верные ответы (1):
  • Snegir_416
    Snegir_416
    50
    Показать ответ
    Тема занятия: Показатели преломления и ширина пучка световых лучей

    Описание: Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Снеллиуса, который описывает отношение угла падения, показателей преломления и угла преломления светового луча при переходе из одной среды в другую. Формула закона Снеллиуса выглядит следующим образом:

    n1 * sin(a) = n2 * sin(b)

    Где:
    n1 - показатель преломления первой среды (в нашем случае воздуха)
    a - угол падения
    n2 - показатель преломления второй среды (в нашем случае пластины)
    b - угол преломления

    В нашем случае угол падения a = 60 градусов, показатель преломления воздуха n1 = 1 и показатель преломления пластины n2 = 1.5. Мы должны найти ширину H пучка световых лучей в пластине.

    Для определения ширины пучка световых лучей в пластине, мы можем использовать формулу:

    H = h * tan(b)

    Где:
    h - ширина пучка световых лучей до преломления
    b - угол преломления

    Мы можем найти угол преломления b, используя закон Снеллиуса и найдя sin(b).

    Подставив значения в формулы и решив уравнения, получим искомую ширину H пучка световых лучей.

    Доп. материал:
    Задано: h = 10 мм, a = 60 градусов, n1 = 1, n2 = 1.5

    Решение:
    1. Найдем угол преломления b, используя закон Снеллиуса:
    n1 * sin(a) = n2 * sin(b)
    1 * sin(60) = 1.5 * sin(b)
    sin(b) = (1 * sin(60)) / 1.5
    sin(b) = 0.866

    2. Найдем ширину H пучка световых лучей в пластине:
    H = h * tan(b)
    H = 10 * tan(arcsin(0.866))
    H ≈ 17.3 мм (округлено до десятых долей)

    Совет: Чтобы легче понять и запомнить задачу и ее решение, полезно визуализировать процесс и использовать схематические рисунки. Также, важно помнить закон Снеллиуса и уметь работать с тригонометрическими функциями.

    Дополнительное задание:
    Пусть показатели преломления первой и второй среды равны n1 = 1.2 и n2 = 1.6 соответственно. Задано угол падения a = 45 градусов, а ширина пучка световых лучей до преломления h = 8 мм. Найдите ширину H пучка световых лучей в пластине. Ответ округлите до десятых долей.
Написать свой ответ: