Если луч света падает на границу двух сред под углом 35 градусов и преломляется под углом 25 градусов, то какой угол преломления будет, если угол падения изменится на 50 градусов?

Физика 11 класс Оптика угол падения угол преломления закон Снеллиуса преломление света физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон преломления света, известный как закон Снеллиуса. Он гласит, что отношение синусов углов падения и преломления равно отношению скоростей света в двух средах или обратно пропорционально показателям преломления этих сред.

Формула закона Снеллиуса выглядит следующим образом:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)

где:

• n1 и n2 - показатели преломления первой и второй среды, соответственно;
• θ1 - угол падения;
• θ2 - угол преломления.

В данной задаче у нас есть следующая информация:

• Угол падения (θ1) = 35 градусов;
• Угол преломления (θ2) = 25 градусов.

Сначала мы можем найти отношение показателей преломления двух сред:

1. Используем известные углы для нахождения отношения:
2. n1 / n2 = sin(θ1) / sin(θ2) = sin(35°) / sin(25°).

Теперь, когда мы знаем отношение показателей преломления, мы можем рассмотреть ситуацию, когда угол падения изменится на 50 градусов. То есть новый угол падения будет:

• Новый угол падения (θ1') = 35° + 50° = 85°.

Теперь мы можем использовать закон Снеллиуса снова, чтобы найти новый угол преломления (θ2'). Подставим известные значения:

1. n1 * sin(θ1') = n2 * sin(θ2').
2. n2 = n1 * sin(θ1) / sin(θ2).

Теперь подставим это значение в уравнение:

1. n1 * sin(85°) = (n1 * sin(35°) / sin(25°)) * sin(θ2').
2. Сократим n1:
3. sin(85°) = (sin(35°) / sin(25°)) * sin(θ2').
4. Теперь выразим sin(θ2'):
5. sin(θ2') = sin(85°) * (sin(25°) / sin(35°)).

Теперь мы можем вычислить значение sin(θ2'). Используя известные значения синусов:

• sin(85°) ≈ 0.9962;
• sin(35°) ≈ 0.5736;
• sin(25°) ≈ 0.4226.

Подставим эти значения в формулу:

1. sin(θ2') = 0.9962 * (0.4226 / 0.5736).
2. Теперь посчитаем это значение:
3. sin(θ2') ≈ 0.9962 * 0.7385 ≈ 0.7355.

Теперь найдем угол θ2', используя арксинус:

• θ2' = arcsin(0.7355).

Приблизительно это будет равно 47.5 градусов.

Ответ: Угол преломления при новом угле падения 85 градусов будет примерно 47.5 градусов.