На сколько увеличится (уменьшится) скорость распространения света при переходе от стекла к кремнию? Абсолютный

Тема занятия: Увеличение (уменьшение) скорости распространения света при переходе от стекла к кремнию

Описание: При переходе света из одной среды в другую, его скорость может измениться в зависимости от оптических свойств этих сред. Скорость распространения света определяется показателем преломления среды. Больший показатель преломления соответствует меньшей скорости, а меньший показатель преломления - большей скорости.

Для данной задачи у нас есть абсолютные показатели преломления стекла (n1 = 1.5) и кремния (n2 = 4). Чтобы определить, на сколько увеличится или уменьшится скорость света при переходе от стекла к кремнию, мы можем воспользоваться формулой Снеллиуса:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),

где θ1 и θ2 - углы падения и преломления соответственно.

Поскольку у нас отсутствуют углы падения и преломления, предположим, что свет падает перпендикулярно границе раздела сред (θ1 = 90 градусов). Тогда sin(θ1) = 1.

Заменим значения в формуле:

1.5 * 1 = 4 * sin(θ2).

Разделим обе стороны уравнения на 4:

sin(θ2) = 1.5 / 4.

Используя функцию обратного синуса, найдем θ2:

θ2 = arcsin(1.5 / 4).

Округлим значение до двух десятых:

θ2 ≈ 0.376.

Таким образом, скорость распространения света при переходе от стекла к кремнию уменьшится, и находимся в sin(0.376) раз. Округлим это значение до двух десятых:

sin(0.376) ≈ 0.366.

Ответ: скорость света уменьшится примерно в 0.366 раза при переходе от стекла к кремнию.

Совет: Для понимания и отработки расчетов по закону Снеллиуса, полезно проводить несколько дополнительных примеров на определение углов преломления и падения, а также на вычисление показателя преломления. Уделите особое внимание тому, чтобы правильно указывать единицы измерения при записи ответов.

Проверочное упражнение: Воздух (n1 = 1) переходит в воду (n2 = 1.33) под углом падения θ1 = 45 градусов. Какой будет угол преломления (θ2)? (Ответ округлите до целых градусов).