Задача: Луч света входит из воздуха в другую среду под углом 68° и имеет коэффициент преломления 1,5. Какой угол преломления и предельный угол падения в этой ситуации?

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

Для решения данной задачи мы будем использовать закон Снеллиуса, который описывает зависимость углов падения и преломления при переходе света из одной среды в другую. Закон Снеллиуса формулируется следующим образом:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)

Где:

• n1 - коэффициент преломления первой среды (воздуха), который приблизительно равен 1.
• θ1 - угол падения (68°).
• n2 - коэффициент преломления второй среды (в данном случае 1,5).
• θ2 - угол преломления, который мы хотим найти.

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. Коэффициент преломления воздуха: n1 = 1.
2. Коэффициент преломления второй среды: n2 = 1,5.
3. Угол падения: θ1 = 68°.

Подставляем данные в закон Снеллиуса:

1 * sin(68°) = 1,5 * sin(θ2)

Теперь найдем sin(68°). Это значение приблизительно равно 0,927. Подставим его в уравнение:

0,927 = 1,5 * sin(θ2)

Теперь выразим sin(θ2):

sin(θ2) = 0,927 / 1,5

sin(θ2) ≈ 0,618

Теперь найдем угол преломления θ2, используя обратную функцию синуса:

θ2 ≈ arcsin(0,618)

После вычислений получаем:

θ2 ≈ 38°.

Таким образом, угол преломления составляет примерно 38°.

Теперь найдем предельный угол падения:

Предельный угол падения (θп) можно найти по формуле:

θп = arcsin(n2 / n1)

В нашем случае:

θп = arcsin(1,5 / 1)

θп = arcsin(1,5)

Так как значение 1,5 больше 1, это означает, что предельного угла падения не существует, и свет полностью отражается, если угол падения превышает 90°.

Итак, подводя итоги:

• Угол преломления θ2 ≈ 38°.
• Предельного угла падения в данной ситуации не существует.