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?
Физика10 классОптикаглубина бассейнапоказатель преломленияисточник светарадиус светлого кругафизика оптикипреломление светасвет в жидкостирасчет радиуса кругаоптические явлениясветовой круг
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:
Где:
При максимальном угле преломления (угле полного внутреннего отражения) свет будет выходить на поверхность под углом 90 градусов. В этом случае:
Теперь можем выразить угол падения:
Теперь находим угол θ1:
Теперь, зная угол θ1, мы можем использовать формулу для радиуса светлого круга:
Где:
Подставим значения:
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!