Какой угол преломления луча света при выходе из стеклянной призмы с показателем преломления 1.5, если угол падения при входе составляет 22 градуса, а преломляющий угол равен 40 градусам?

Физика 10 класс Оптика угол преломления преломление света стеклянная призма показатель преломления угол падения физика света Оптика законы преломления угол выхода света угол преломления в призме Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон преломления света, известный как закон Снеллиуса. Он гласит, что:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)

где:

• n1 - показатель преломления первой среды (в данном случае воздуха, который равен 1),
• θ1 - угол падения (22 градуса),
• n2 - показатель преломления второй среды (стекло, 1.5),
• θ2 - угол преломления в стекле.

Сначала находим угол преломления при входе в призму. Подставим известные значения в формулу:

1. n1 = 1 (воздух),
2. θ1 = 22 градуса,
3. n2 = 1.5 (стекло).

Подставляем в формулу:

1 * sin(22°) = 1.5 * sin(θ2)

Теперь найдем sin(θ2):

sin(θ2) = sin(22°) / 1.5

Теперь вычислим sin(22°):

sin(22°) ≈ 0.3746 (можно использовать калькулятор).

Теперь подставим это значение:

sin(θ2) = 0.3746 / 1.5 ≈ 0.2497

Теперь найдем угол θ2:

θ2 ≈ arcsin(0.2497) ≈ 14.5 градуса.

Теперь мы знаем угол преломления при входе в призму. Далее нам нужно найти угол преломления при выходе из призмы. Для этого используем тот же закон Снеллиуса, но теперь у нас изменится порядок сред:

• n1 = 1.5 (стекло),
• θ1 = 40° (преломляющий угол призмы),
• n2 = 1 (воздух).

Теперь подставляем в формулу:

1.5 * sin(40°) = 1 * sin(θ3)

Сначала найдем sin(40°):

sin(40°) ≈ 0.6428.

Теперь подставим это значение:

1.5 * 0.6428 = sin(θ3)

sin(θ3) ≈ 0.9642.

Теперь найдем угол θ3:

θ3 ≈ arcsin(0.9642) ≈ 75.5 градуса.

Таким образом, угол преломления луча света при выходе из стеклянной призмы составляет примерно 75.5 градуса.