Помогите решить задачки:

1. При отражении луча света от границы раздела вода-стекло происходит поляризация. Каковы угол падения и угол преломления для данного случая? (nст = 1,5; nв = 1,33)
2. Если лучи света падают на поверхность под углом 60° и освещённость составляет 100 лк, как можно определить силу света источника, если расстояние от источника до поверхности равно 1 м?

Физика 11 класс Оптика поляризация света угол падения угол преломления закон Снеллиуса освещённость сила света расстояние до источника физика 11 класс Новый

Давайте разберем обе задачи по порядку.

Первая задача:

При отражении луча света от границы раздела вода-стекло происходит поляризация. Для того чтобы определить угол падения и угол преломления, нам нужно воспользоваться законом Снеллиуса и условием поляризации.

• Условие поляризации гласит, что при полном внутреннем отражении угол падения (θ1) и угол преломления (θ2) связаны с показателями преломления двух сред.
• Показатели преломления: nв (вода) = 1,33 и nст (стекло) = 1,5.
• Для поляризации угол падения должен быть равен углу Brewster'a (θB), который можно найти по формуле:

θB = arctan(nст / nв).

Подставляем наши значения:

• θB = arctan(1,5 / 1,33).
• θB ≈ arctan(1,126) ≈ 48,37°.

Теперь мы можем найти угол преломления с использованием закона Снеллиуса:

• nв * sin(θ1) = nст * sin(θ2).
• При θ1 = θB, мы можем выразить sin(θ2):
• sin(θ2) = (nв / nст) * sin(θ1).

Подставим значения:

• sin(θ2) = (1,33 / 1,5) * sin(48,37°).

Теперь, вычисляя sin(48,37°), мы получаем:

• sin(48,37°) ≈ 0,749.

Подставляем это значение:

• sin(θ2) ≈ (1,33 / 1,5) * 0,749 ≈ 0,665.

Теперь находим угол преломления θ2:

• θ2 = arcsin(0,665) ≈ 41,81°.

Таким образом, углы падения и преломления равны:

• Угол падения (θ1) ≈ 48,37°.
• Угол преломления (θ2) ≈ 41,81°.

Вторая задача:

Теперь давайте перейдем ко второй задаче, где необходимо определить силу света источника, если лучи света падают на поверхность под углом 60° и освещённость составляет 100 лк.

• Для начала, освещённость (E) определяется по формуле:

E = I / d²,

где I — сила света, а d — расстояние от источника до поверхности.

• Мы знаем, что d = 1 м и E = 100 лк.
• Также учтём, что освещённость в люксах (лк) равна 1 лк = 1 лм/м², поэтому:

100 лк = I / (1 м)².

Теперь можем выразить силу света I:

• I = E * d².

Подставляем значения:

• I = 100 лк * (1 м)² = 100 лм.

Таким образом, сила света источника составляет 100 лм.

В итоге, мы нашли ответы на обе задачи:

• Угол падения ≈ 48,37°, угол преломления ≈ 41,81°.
• Сила света источника составляет 100 лм.