Какой угол преломления образуется, когда световой луч падает на водную поверхность под углом 60 градусов?

Физика 11 класс Оптика угол преломления световой луч водная поверхность закон Снеллиуса угол падения Оптика преломление света Новый

Чтобы найти угол преломления света, когда он проходит из одной среды в другую, мы можем воспользоваться законом Снелля. Этот закон гласит, что произведение синуса угла падения на показатель преломления первой среды равно произведению синуса угла преломления на показатель преломления второй среды.

Давайте рассмотрим шаги решения:

1. Определим известные величины:
   • Угол падения (i) = 60 градусов.
   • Показатель преломления воздуха (n1) ≈ 1.0.
   • Показатель преломления воды (n2) ≈ 1.33.
2. Запишем закон Снелля:

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

   где r - угол преломления.

3. Подставим известные значения:

   1.0 * sin(60°) = 1.33 * sin(r).

4. Вычислим sin(60°):

   sin(60°) = √3/2 ≈ 0.866.

5. Подставим значение sin(60°) в уравнение:

   1.0 * 0.866 = 1.33 * sin(r).

6. Решим уравнение для sin(r):

   sin(r) = 0.866 / 1.33 ≈ 0.651.

7. Теперь найдем угол r:

   Для этого используем обратную функцию синуса (аркус-синус):

   r ≈ arcsin(0.651).

8. Вычислим угол r:

   Угол r ≈ 40.54 градусов.

Итак, угол преломления, когда световой луч падает на водную поверхность под углом 60 градусов, составляет примерно 40.54 градуса.