Задача на преломление физика На горизонтальном дне бассейна глубиной h= 1,5 м
лежит плоское зеркало. Луч света входит в воду под углом i, = 45°. Определить расстояние s от места вхождения луча в воду до места выхода его на поверхность

воды после отражения от зеркала. Показатель преломления воды п = 1,33. [ 1.88 м]

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом преломления Сnellius-Descartes:

n1 sin(i) = n2 sin(r),

где n1 - показатель преломления среды, из которой приходит луч света (воздух), n2 - показатель преломления среды, в которую попадает луч света (вода), i - угол падения луча, r - угол преломления.

Для воздуха: n1 = 1,
Для воды: n2 = 1,33,
i = 45°.

sin(45°) = 0,7071.

Тогда для воды:
1 0,7071 = 1,33 sin(r),
0,7071 = 1,33 * sin(r).

sin(r) = 0,7071 / 1,33 = 0,531.

r = arcsin(0,531) = 32,15°.

Угол отражения равен углу падения:

a = 180 - i = 180 - 45 = 135°.

Так как угол r равен 32,15°, то угол между лучом отражения и поверхностью воды (вертикальной прямой) будет равен:

β = 135 - 32,15 = 102,85°.

Теперь можем найти s по теореме косинусов для прямоугольного треугольника:

s = h * cos(β) / cos(r).

s = 1,5 cos(102,85) / cos(32,15),
s = 1,5 (-0,307) / 0,853,
s = -0,4605 / 0,853,
s ≈ -0,539.

Таким образом, расстояние s от места вхождения луча в воду до места выхода его на поверхность воды после отражения от зеркала составляет 0,539 метра.