Який кут падіння світла з повітря на поверхню прозорого середовища, якщо заломлений промінь змістився на

Тема вопроса: Закон преломления света и скорость света в среде

Разъяснение: Закон преломления света утверждает, что при переходе света из одной среды в другую, он изменяет направление своего движения, а его скорость также меняется. Угол падения света относительно нормали (перпендикуляра к поверхности) и угол преломления света определяются следующим образом: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению скоростей света в первой и второй средах.

Для решения данной задачи нам дано, что угол падения составляет 60°, а угол преломления составляет (60° - 15° = 45°). Также известно, что скорость света в воздухе равна 3∙10^8 м/с.

Чтобы найти угол падения света на поверхность прозрачной среды, можно использовать закон преломления света:

n1 * sin(угол падения) = n2 * sin(угол преломления),

где n1 и n2 - показатели преломления сред первой и второй среды соответственно.

Учитывая, что свет переходит из воздуха (n1 ≈ 1) в другую среду, подставим известные значения:

1 * sin(60°) = n2 * sin(45°).

Чтобы найти значениe показателя преломления второй среды, можно разделить обе части уравнения на sin(45°):

n2 = (1 * sin(60°)) / sin(45°).

А чтобы найти скорость света второй среды, нужно знать показатель преломления n2 и скорость света в первой среде:

скорость света во второй среде = скорость света в первой среде / n2.

Подставляем значения и вычисляем:

n2 = (1 * sin(60°)) / sin(45°) ≈ 1,15,

скорость света во второй среде ≈ (3∙10^8 м/с) / 1,15 ≈ 2,61∙10^8 м/с.

Доп. материал:
1. Задача: Якщо вхідний кут світла, як що спостерігається з повітря до води, становить 30°, а кут преломленного променя становить 22°, то яким буде показник заломлення v2? Яка швидкість світла в воді, якщо швидкість світла в повітрі становить 3∙10^8?

Совет: Важно помнить, что при переходе света из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим показателем преломления, свет будет отклоняться от нормали к поверхности, а при переходе в противоположном направлении - при движении света от среды с большим показателем преломления к среде с меньшим показателем преломления - свет будет приближаться к нормали.

Упражнение: При падающем угле света 75° и угле преломления 45°, найдите показатель преломления второй среды и скорость света в этой среде, если в первой среде скорость света составляет 2∙10^8 м/с.