Який повинен бути мінімальний радіус плота, щоб світло від лампи не виходило на поверхню, якщо воду опустили на глибину

Тема: Мінімальний радіус плота для здержування світла.

Пояснення: Щоб з'ясувати мінімальний радіус плота, необхідно враховувати закон заломлення світла. Закон заломлення світла стверджує, що коли світло проходить з одного середовища в інше, його напрям змінюється залежно від показника заломлення цих середовищ. Формула для цього закону:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)

де n1 і n2 - показники заломлення першого і другого середовища відповідно, θ1 і θ2 - кути заломлення в першому і другому середовищах відповідно.

У нашому випадку, перше середовище - повітря, друге середовище - вода, а p - кут падіння світла на границю поверхоні:
sin(p) = n2 / n1.

Показник заломлення води (n2) становить 1,33, а показник заломлення повітря (n1) приблизно рівний 1.

Таким чином, отримуємо:
sin(p) = 1.33 / 1
sin(p) = 1.33

Але sin(p) не може бути більше одиниці, тому немає такого кута p, при якому світло не вийде на поверхню. Отже, для будь-якого радіуса плота світло буде виходити на поверхню.

Приклад використання:
Уявімо, що вода опущена на глибину 10 метрів. Питання: Який мінімальний радіус плота потрібен, щоб світло не проникло на поверхню?

Порада: Для легшого зрозуміння принципу закону заломлення світла, рекомендується провести експерименти з маленькими контейнерами з водою та різними радіусами плотів, встановлюючи лазер або інший джерело світла знизу. Спостерігайте, як світло заламується та виходить на поверхню.

Вправа: При якому значенні показника заломлення води світло повністю заламується, і не виходить на поверхню при будь-якому радіусі плота?