Ребят, помогите, пожалуйста. У меня есть плоскопараллельная пластинка с показателем преломления 1,57, на которую падает луч света под углом 40 градусов. Он смещается на 3 см, проходя через пластинку. Как можно определить толщину этой пластинки?
Физика11 классОптикаплоскопараллельная пластинкапоказатель преломленияугол падениясмещение светаопределение толщиныфизика 11 класс
Чтобы определить толщину плоскопараллельной пластинки, нам нужно использовать закон преломления света и геометрию. Давайте разберем шаги, которые помогут нам найти толщину пластинки.
Шаг 1: Определение угла преломленияСначала нам нужно найти угол преломления, используя закон Снеллиуса. Он звучит так:
n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)
где:
Подставляем известные значения в формулу:
1,00 * sin(40°) = 1,57 * sin(θ2)
Шаг 2: Вычисление sin(θ2)Теперь мы можем выразить sin(θ2):
sin(θ2) = (1,00 * sin(40°)) / 1,57
Сначала вычисляем sin(40°) ≈ 0,6428. Подставляем это значение:
sin(θ2) ≈ (1,00 * 0,6428) / 1,57 ≈ 0,4090
Теперь используем арксинус, чтобы найти угол θ2:
θ2 ≈ arcsin(0,4090) ≈ 24,2 градуса.
Шаг 3: Определение толщины пластинкиТеперь, когда мы знаем угол преломления, можем использовать геометрию для нахождения толщины пластинки. Поскольку луч света смещается на 3 см, мы можем использовать тригонометрию:
tan(θ2) = смещение / d,
где d - это толщина пластинки.
Шаг 4: Выражение толщины через смещениеТеперь выразим d:
d = смещение / tan(θ2)
Сначала вычислим tan(θ2):
tan(24,2°) ≈ 0,4452.
Теперь подставим значение смещения (3 см):
d = 3 см / 0,4452 ≈ 6,73 см.
Ответ:Таким образом, толщина плоскопараллельной пластинки составляет примерно 6,73 см.