Задача по физике на оптику На горизонтальном дне водоема лежит плоское зеркало. Луч света, падающий на поверхность воды под углом α - 30°, попадает на зеркало и, отразившись от него, выходит на поверхность воды на расстоянии L- 4,0 м от места своего вхождения в воду. Определите глубину водоема, если показатель преломления воды n - 4/3.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

При падении луча на поверхность воды, происходит отражение и преломление. Пусть глубина водоема равна h, тогда после отражения от зеркала луч света пройдет одинаковое расстояние в воде до поверхности и после отражения от поверхности.

Используем законы отражения и преломления:

Таким образом, для угла падения на поверхность воды:

sin(30°) = n*sin(α')

sin(30°) = (4/3)*sin(α')

sin(α') = sin(30°) / (4/3) = 3sin(30°) = 31/2 = 3/2

α' = arcsin(3/2) ≈ 49.4°

Итак, угол отражения от поверхности воды примерно равен 49.4°.

Как и указано в условии задачи, луч света после отражения от зеркала выходит на поверхность на расстоянии L = 4.0 м от места входа. Тогда можно составить уравнение для определения глубины водоема h:

h/sin(49.4°) = L/sin(30°)

h = Lsin(49.4°) / sin(30°) = 4sin(49.4°) / sin(30°) ≈ 5.38 м

Итак, глубина водоема составляет примерно 5.38 м.