Лучшие помощники
- Megamozg 2150 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1660 б
- arkasha_bortnikov 725 б
- Dwayne_Johnson 705 б
27 февраля 2023 08:25
232
Луч света выходит из стекла в вакуум. Предельный угол равен α_0=42 градуса. Определите скорость света в стекле.
1
ответ
Для решения этой задачи можно использовать закон Снелла, который связывает угол падения луча света на границе раздела двух сред с углом преломления луча и их показателями преломления:
n1 * sin(α1) = n2 * sin(α2)
где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно, а α1 и α2 - углы падения и преломления лучей.
Предельный угол α0 достигается при полном внутреннем отражении, то есть при угле преломления равном 90 градусам. Поэтому угол преломления равен 90 - α0 = 48 градусов.
При этом угол падения на границе стекла и вакуума также равен α0 = 42 градуса. Показатель преломления вакуума равен единице, так как скорость света в вакууме равна 299 792 458 м/c.
Таким образом, можно записать:
n1 * sin(α0) = n2 * sin(α2)
n1 * sin(42 градуса) = n2 * sin(48 градусов)
n1 / n2 = sin(48 градусов) / sin(42 градуса)
n1 / n2 = 1.334
Показатель преломления стекла можно выразить, используя предельный угол α0:
n1 = 1 / sin(α0)
n1 = 1 / sin(42 градуса)
n1 = 1.523
Теперь можно найти показатель преломления вакуума:
n2 = n1 / (sin(48 градусов) / sin(42 градуса))
n2 = 1.523 / (sin(48 градусов) / sin(42 градуса))
n2 = 1.000277
Используя определение показателя преломления n = c / v, где c - скорость света в вакууме, а v - скорость света в среде, можно выразить скорость света в стекле:
v = c / n
v = 299 792 458 м/c / 1.523
v ≈ 196 633 461 м/c
Ответ: скорость света в стекле составляет примерно 196 633 461 м/c.
n1 * sin(α1) = n2 * sin(α2)
где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно, а α1 и α2 - углы падения и преломления лучей.
Предельный угол α0 достигается при полном внутреннем отражении, то есть при угле преломления равном 90 градусам. Поэтому угол преломления равен 90 - α0 = 48 градусов.
При этом угол падения на границе стекла и вакуума также равен α0 = 42 градуса. Показатель преломления вакуума равен единице, так как скорость света в вакууме равна 299 792 458 м/c.
Таким образом, можно записать:
n1 * sin(α0) = n2 * sin(α2)
n1 * sin(42 градуса) = n2 * sin(48 градусов)
n1 / n2 = sin(48 градусов) / sin(42 градуса)
n1 / n2 = 1.334
Показатель преломления стекла можно выразить, используя предельный угол α0:
n1 = 1 / sin(α0)
n1 = 1 / sin(42 градуса)
n1 = 1.523
Теперь можно найти показатель преломления вакуума:
n2 = n1 / (sin(48 градусов) / sin(42 градуса))
n2 = 1.523 / (sin(48 градусов) / sin(42 градуса))
n2 = 1.000277
Используя определение показателя преломления n = c / v, где c - скорость света в вакууме, а v - скорость света в среде, можно выразить скорость света в стекле:
v = c / n
v = 299 792 458 м/c / 1.523
v ≈ 196 633 461 м/c
Ответ: скорость света в стекле составляет примерно 196 633 461 м/c.
0
·
Хороший ответ
27 февраля 2023 10:40
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Нефтяной баррель – это объём в 160 литров. В России в следующем году по прогнозам добыча нефти составит 400 миллионов тонн. Сколько баррелей нефти буд...
Как создается давление в газах?...
Человек открывая дверь прикладывает силу 4Н, которая направлена под углом 60 к плоскости двери в горизонтальном направлении. Момент силы равен 3,5Н*м....
Какой буквой обозначается внутреннее сопротивление , в физике?У этого сайта нет рейтинга...
На концах рычага действуют силы 20 Н и 120 Н. Расстояние от точки опоры до большей силы равно 2 см. Определите длину рычага, если рычаг находится в ра...
Все предметы