Солнечный свет падает на поверхность воды в сосуде. Каковы углы падения и преломления, если угол отражения равен 30 градусов?

Физика 11 класс Оптика угол падения угол преломления угол отражения физика 11 класс свет и вода законы оптики преломление света Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон отражения и закон преломления света (закон Снеллиуса).

Шаг 1: Закон отражения

• Согласно закону отражения, угол падения равен углу отражения. Это означает, что если угол отражения равен 30 градусов, то угол падения также равен 30 градусов.

Шаг 2: Угол падения

• Итак, угол падения (i) равен 30 градусов.

Шаг 3: Закон преломления (закон Снеллиуса)

• Закон преломления записывается как: n1 * sin(i) = n2 * sin(r), где:
• n1 - показатель преломления первой среды (в данном случае воздуха, примерно равен 1),
• n2 - показатель преломления второй среды (в данном случае воды, примерно равен 1.33),
• i - угол падения (30 градусов),
• r - угол преломления.

Шаг 4: Подставляем известные значения

• Подставим значения в формулу: 1 * sin(30) = 1.33 * sin(r).
• Зная, что sin(30) = 0.5, получаем: 1 * 0.5 = 1.33 * sin(r).

Шаг 5: Решаем уравнение

• 0.5 = 1.33 * sin(r).
• Теперь выражаем sin(r): sin(r) = 0.5 / 1.33.
• sin(r) ≈ 0.3759.

Шаг 6: Находим угол преломления

• Теперь нам нужно найти угол r. Для этого используем обратную функцию синуса: r = arcsin(0.3759).
• Используя калькулятор, мы получаем: r ≈ 22.1 градуса.

Итак, итоговые значения:

• Угол падения (i) = 30 градусов.
• Угол преломления (r) ≈ 22.1 градуса.