Какой будет угол преломления луча, когда он переходит из первой среды со скоростью распространения света 250 000 км/с

Оптика: Угол преломления

Пояснение: При переходе света из одной среды в другую происходит преломление луча. Угол преломления определяется законом Снеллиуса, который устанавливает связь между углом падения (θ1), углом преломления (θ2) и показателями преломления двух сред. Формула для вычисления угла преломления: n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2), где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно.

В данной задаче у нас даны угол падения (θ1 = 60 градусов) и скорости света в обеих средах (v1 = 250 000 км/с и v2 = 200 000 км/с). Показатель преломления (n) можно определить как обратное значение скорости света в среде: n = c/v, где c - скорость света в вакууме (около 299 792 км/с).

Сначала определим показатели преломления обеих сред:

n1 = c / v1 = 299 792 / 250 000 ≈ 1.1992
n2 = c / v2 = 299 792 / 200 000 = 1.49896

Теперь используем закон Снеллиуса для вычисления угла преломления (θ2):

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)
1.1992 * sin(60°) = 1.49896 * sin(θ2)

sin(θ2) = (1.1992 * sin(60°)) / 1.49896
θ2 = arcsin((1.1992 * sin(60°)) / 1.49896)

Подсчитав данное уравнение с помощью калькулятора, получим:

θ2 ≈ 42.85 градусов

Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, полезно вспомнить, что угол преломления всегда меньше угла падения. Также, ознакомьтесь с тригонометрическими функциями, такими как синус, и научитесь использовать их вместе с теорией преломления света.

Задача на проверку: Какой будет угол преломления, если луч падает на поверхность раздела со скоростью распространения света 300 000 км/с из первой среды с показателем преломления 1.5 во вторую среду с показателем преломления 1.3 под углом 45 градусов? Ответ округлите до ближайшего градуса.