Каково смещение луча, проходящего через плоскую стеклянную пластинку толщиной 3 см, если он падает на нее под углом 70 градусов? Показатель преломления стекла равен 1,5.

Физика 11 класс Оптика. Преломление света смещение луча плоская стеклянная пластинка угол падения преломление света физика 11 класс показатель преломления Оптика геометрическая оптика закон Снеллиуса расчеты в физике Новый

Ответ: Смещение луча, проходящего через плоскую стеклянную пластинку толщиной 3 см, если он падает на нее под углом 70 градусов, составляет примерно 2 см.

Объяснение:

Давайте разберем задачу шаг за шагом.

• Дано:
  • Толщина стеклянной пластинки (h) = 3 см
  • Угол падения (α) = 70°
  • Показатель преломления стекла (n) = 1,5
• Найти: Смещение луча (x).

1. Сначала мы можем представить ситуацию с помощью чертежа, чтобы понять, как луч света проходит через стеклянную пластинку.

2. Далее, воспользуемся законом преломления света, который описывается формулой:

sin α / sin β = n

Здесь α — угол падения, β — угол преломления. Найдем угол β:

• sin β = sin α / n
• sin β = sin 70° / 1,5 ≈ 0,9397 / 1,5 ≈ 0,6265
• Теперь найдем угол β: β ≈ 39°.

3. Теперь мы можем найти горизонтальное смещение луча внутри стеклянной пластинки. Для этого используем тангенс угла β:

tg β = BC / h, где BC — это вертикальное смещение внутри стекла.

• BC = h • tg β = 3 см • tg 39° ≈ 3 см • 0,8098 ≈ 2,43 см.

4. По условию задачи угол α равен 70°, следовательно, мы можем найти другое вертикальное смещение, используя угол α:

• BD = h • tg 70° = 3 см • tg 70° ≈ 3 см • 2,747 ≈ 8,24 см.

5. Теперь найдем горизонтальное смещение луча, которое обозначим как CD:

CD = BD - BC = 8,24 см - 2,43 см = 5,81 см.

6. Наконец, чтобы найти боковое смещение луча (x), используем формулу:

x = CD • sin (90° - α) = 5,81 см • sin 20° ≈ 5,81 см • 0,342 ≈ 2 см.

Таким образом, мы пришли к выводу, что смещение луча, проходящего через стеклянную пластинку, составляет примерно 2 см.