Яке буде зміщення променя після проходження 2,0-сантиметрової скляної пластини, якщо промінь падає на неї під кутом
Яке буде зміщення променя після проходження 2,0-сантиметрової скляної пластини, якщо промінь падає на неї під кутом 60°, а грані пластини паралельні, а показник заломлення скла дорівнює 1.6?
24.12.2023 22:01
Объяснение:
Закон преломления света гласит, что при прохождении из одной среды в другую среду луч света изменяет свое направление. Изучение этого закона помогает понять, как свет распространяется сквозь различные материалы, такие как стекло.
Чтобы решить данную задачу, мы будем использовать закон преломления света. Формула закона преломления света:
n₁*sin(θ₁) = n₂*sin(θ₂)
Где:
- n₁ и n₂ - показатели преломления для начальной и конечной сред соответственно
- θ₁ и θ₂ - углы падения и преломления соответственно.
Зная, что угол падения (θ₁) равен 60°, показатель преломления (n₁) равен 1 (для воздуха), а показатель преломления скла (n₂) равен 1,6, мы можем рассчитать угол преломления (θ₂):
1*sin(60°) = 1.6*sin(θ₂)
После решения этого уравнения, мы найдем значение угла преломления (θ₂) и затем сможем рассчитать смещение луча света.
Пример:
Задача: Какое будет смещение луча после прохождения 2,0-сантиметровой стеклянной пластины, если луч падает на нее под углом 60°, а грани пластины параллельны, а показатель преломления стекла равен 1.6?
Решение:
Начнем с расчета угла преломления (θ₂):
n₁*sin(θ₁) = n₂*sin(θ₂)
1*sin(60°) = 1.6*sin(θ₂)
0.866 = 1.6*sin(θ₂)
Теперь найдем значение угла преломления (θ₂):
θ₂ = arcsin(0.866/1.6)
θ₂ ≈ 43.6°
Теперь используем смещение луча формула:
Смещение = толщина пластины * tan(θ₂)
Смещение = 2.0 см * tan(43.6°)
Смещение ≈ 2.0 см * 0.932 ≈ 1.864 см
Ответ: Смещение луча после прохождения 2.0-сантиметровой стеклянной пластины составляет примерно 1.864 см.
Совет:
Для лучшего понимания данного задания, полезно знать основы геометрии и тригонометрии. Особенно важно понимать основные принципы закона преломления света и уметь пользоваться формулами для решения подобных задач.
Закрепляющее упражнение:
1. Показатель преломления для материала равен 1.2. Угол падения луча света составляет 30°. Каков будет угол преломления?
2. Луч света проходит через пластину толщиной 5 см с показателем преломления 1.5. Каково смещение луча после прохождения пластины, если угол падения равен 45°?