С. 50 с2. Какой угол образуют лучи света, падающие в воду и выходящие из нее, при прохождении через два отражения

Содержание вопроса: Угол отражения при двукратном отражении света в зеркалах при прохождении через воду.

Разъяснение: При прохождении света через воду и отражении от зеркал, формируется определенный угол между падающим и отраженным лучами света. Этот угол можно выразить с помощью закона отражения света.

Когда луч света попадает на границу раздела между водой и зеркалом, он преломляется. При этом угол падения равен углу преломления, определяемому законом Снеллиуса:

n1 * sin(α1) = n2 * sin(α2),

где n1 и n2 - показатели преломления веществ (для воздуха показатель преломления считается равным 1), α1 - угол падения, α2 - угол преломления.

Затем, отражаясь от внутренней поверхности зеркала, луч света изменяет направление и повторно преломляется при выходе из воды.

Чтобы найти угол между лучами света, падающими в воду и выходящими из нее после двукратного отражения, необходимо рассчитать значения углов падения и преломления на каждом этапе отражения и преломления и использовать законы преломления и отражения света.

Например: Вычислим угол между падающими в воду и выходящими из нее лучами света, проходящими двукратное отражение в зеркалах. Угол падения равен 30 градусам. Показатель преломления воды равен 1,33, а воздуха - 1. Найдем угол преломления при прохождении луча через воду с помощью закона Снеллиуса:

1 * sin(30) = 1,33 * sin(α2).

Решая это уравнение, находим α2 ≈ 22,24 градуса. Затем, отразившись от первого зеркала, луч света изменяет направление и повторно преломляется при выходе из воды, образуя третий луч. Вычисляем угол падения этого луча:

sin(22,24) = 1,33 * sin(α3).

Получаем α3 ≈ 16,94 градуса. Угол между падающими в воду и выходящими из нее лучами света при двукратном отражении в данной ситуации составляет около 16,94 градуса.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно визуализировать процесс двукратного отражения света и представить себе, как меняется направление луча при прохождении через воду и отражении от зеркал.

Дополнительное задание: При угле падения воды на первое зеркало 45 градусов, а показатель преломления воды 1,33, определите угол между падающими в воду и выходящими из нее лучами света после двукратного отражения в зеркалах.