На дне бассейна глубиной 2.4 м, заполненного жидкостью с показателем преломления 1.1, расположен точечный источник света. Каков радиус светлого круга на поверхности жидкости?

Физика 10 класс Оптика глубина бассейна показатель преломления источник света радиус светлого круга физика оптики преломление света свет в жидкости расчет радиуса круга оптические явления световой круг Новый

Давай разберемся с этой увлекательной задачей! Мы знаем, что свет, проходя из одной среды в другую, претерпевает преломление. В данном случае, мы имеем дело с жидкостью и воздухом.

Для определения радиуса светлого круга на поверхности жидкости, нам нужно использовать закон преломления света, который формулируется следующим образом:

• n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)

Где:

• n1 - показатель преломления жидкости (1.1)
• n2 - показатель преломления воздуха (примерно 1.0)
• θ1 - угол падения света в жидкости
• θ2 - угол преломления в воздухе

При максимальном угле преломления (угле полного внутреннего отражения) свет будет выходить на поверхность под углом 90 градусов. В этом случае:

• θ2 = 90 градусов
• sin(90) = 1

Теперь можем выразить угол падения:

• n1 * sin(θ1) = n2 * 1
• 1.1 * sin(θ1) = 1.0
• sin(θ1) = 1.0 / 1.1 ≈ 0.909

Теперь находим угол θ1:

• θ1 = arcsin(0.909) ≈ 64.16 градусов

Теперь, зная угол θ1, мы можем использовать формулу для радиуса светлого круга:

• R = h * tan(θ1)

Где:

• h - глубина бассейна (2.4 м)

Подставим значения:

• R = 2.4 * tan(64.16 градусов) ≈ 2.4 * 2.0 ≈ 4.8 м

Таким образом, радиус светлого круга на поверхности жидкости составляет примерно 4.8 метра!

Это потрясающе! Как здорово, что мы можем использовать физику для понимания явлений вокруг нас!