У акваріумі з рідиною помістили пластиковий круг, на середину якого спрямували промінь від лазерної указки (мал

Тема вопроса: Показник заломлення рідини

Пояснение:

Показником преломления называется величина, которая характеризует способность среды изменять направление распространения света. Для нахождения показателя преломления рассмотрим ситуацию с примером.

Мы имеем аквариум с жидкостью и внутри него находится пластиковый круг. Также из лазерной указки внутри аквариума идет луч света, который падает на середину прозрачного пластикового круга.

Закон преломления света гласит, что угол падения равен углу преломления. Пусть угол падения луча света равен α, а углом преломления будет β. Кроме того, показателем преломления является отношение синуса угла падения к синусу угла преломления:

n = sin(α) / sin(β),

где n - показатель преломления рассматриваемой среды (в данном случае - жидкости), α - угол падения, β - угол преломления.

Исходя из данной информации и рисунка, можно определить показатель преломления рассматриваемой жидкости относительно воздуха при помощи геометрических свойств треугольников.

Например:

Задача: В аквариуме с рідиною на середину пластикового круга прямоугольной формы падает луч лазерного света под углом 30 градусов. Определите показатель преломления рідини относно воздуха.

Решение:

С помощью геометрических свойств определяем, что у нас есть прямоугольный треугольник с углом 30 градусов и катетом 1 (полстороны прямоугольного треугольника). По формуле синуса получаем:

sin(α) = противолежащий катет / гипотенуза,
sin(30°) = 1 / гипотенуза,
гипотенуза = 1 / sin(30°) = 1 / 0.5 = 2.

Показатель преломления рідини относительно воздуха будет равен:

n = sin(α) / sin(β) = 1 / 2 = 0.5.

Таким образом, показатель преломления рідини относительно воздуха составляет 0.5.

Совет:

Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить законы преломления света, а также понять геометрические свойства треугольников.

Закрепляющее упражнение:

Найдите показатель преломления вещества, если угол падения равен 45 градусов, а угол преломления составляет 30 градусов.

Тема занятия: Показник преломления рідини

Пояснение:
Показник преломления (n) - это физическая величина, определяющая изменение скорости света в различных средах. Он показывает, насколько быстро свет распространяется в данной среде по сравнению с его скоростью в вакууме. Показатель преломления может быть определен для разных сред и измеряется отношением скорости света в вакууме (c) к скорости света в данной среде (v): n = c / v.

На рисунке 16 видно, что променю лазерной указки проходит через пластиковый круг и входит в жидкость в аквариуме. При переходе света из воздуха в жидкость происходит преломление, что приводит к тому, что промежуток между променем и его продолжением изменяется.

Чтобы определить показатель преломления рідини относительно воздуха, нужно измерить угол падения (θ1) и угол преломления (θ2), а затем применить закон Снеллиуса (n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)), где n1 - показатель преломления воздуха (приближенно равен 1), n2 - показатель преломления рідини.

Например:
Допустим, угол падения составляет 30 градусов, а угол преломления составляет 20 градусов. Используя закон Снеллиуса, мы можем определить показатель преломления рідини следующим образом:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)

1 * sin(30) = n2 * sin(20)

n2 = (1 * sin(30)) / sin(20)

n2 ≈ 1.51

Таким образом, показатель преломления рідини относительно воздуха равен приблизительно 1.51.

Совет:
Для лучшего понимания показателя преломления и закона Снеллиуса можно проводить эксперименты, используя различные жидкости (например, вода, масло) и измеряя углы падения и преломления для каждой из них. Это поможет увидеть разницу в показателях преломления разных веществ.

Задача на проверку:
Угол падения пучка света из воздуха на границу среды составляет 45 градусов, а угол преломления составляет 30 градусов. Каков показатель преломления среды относительно воздуха? Ответ округлите до двух знаков после запятой.