Задача: Луч света проходит из воздуха в другую среду под углом 68° и имеет коэффициент преломления 1,5. Какой угол преломления и предельный угол падения можно определить в этой задаче? Можете представить решение с данными?

Физика 10 класс Оптика угол преломления предельный угол падения коэффициент преломления задача по физике преломление света закон Снеллиуса Новый

Для решения задачи о преломлении света, нам необходимо использовать закон Снеллиуса, который гласит, что произведение синуса угла падения на коэффициент преломления первой среды равно произведению синуса угла преломления на коэффициент преломления второй среды.

Дано:

• Угол падения (i) = 68°
• Коэффициент преломления воздуха (n1) ≈ 1,0
• Коэффициент преломления второй среды (n2) = 1,5

По закону Снеллиуса формула выглядит следующим образом:

n1 * sin(i) = n2 * sin(r)

где r - угол преломления.

Теперь подставим известные значения в формулу:

1,0 * sin(68°) = 1,5 * sin(r)

Сначала найдем значение sin(68°). Приблизительно это равно 0,927.

Теперь подставим это значение в уравнение:

1,0 * 0,927 = 1,5 * sin(r)

Теперь решим это уравнение для sin(r):

sin(r) = 0,927 / 1,5

sin(r) ≈ 0,618

Теперь найдем угол преломления r, используя обратную функцию синуса:

r ≈ arcsin(0,618)

Приблизительно угол преломления r составляет 38,1°.

Теперь давайте определим предельный угол падения. Предельный угол падения (i_пред) — это угол, при котором свет полностью отражается внутри второй среды. Он определяется по формуле:

sin(i_пред) = n2 / n1

Подставим известные значения:

sin(i_пред) = 1,5 / 1,0 = 1,5

Так как значение синуса не может превышать 1, это означает, что предельный угол падения не существует для данного перехода из воздуха в среду с коэффициентом преломления 1,5. Это значит, что полное внутреннее отражение не может произойти в этом случае.

Ответ:

• Угол преломления r ≈ 38,1°
• Предельный угол падения не существует (т.к. sin(i_пред) > 1)