( n_1 ) — показатель преломления первой среды (воздуха, например), обычно принимается равным 1,( \theta_1 ) — угол падения,( n_2 ) — показатель преломления второй среды,( \theta_2 ) — угол преломления.
По условиям задачи:
Угол падения ( \theta_1 = 60^\circ )Угол отражения ( \theta_2 = 30^\circ ) — это угол преломления, так как они дают угол между лучом и нормалью, и согласно законам отражения угол отражения равен углу падения, что здесь не касается, поскольку речь о преломлении.
Для решения задачи воспользуемся законом преломления света — законом Снеллиуса, который гласит:
[
n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)
]
где:
( n_1 ) — показатель преломления первой среды (воздуха, например), обычно принимается равным 1,( \theta_1 ) — угол падения,( n_2 ) — показатель преломления второй среды,( \theta_2 ) — угол преломления.По условиям задачи:
Угол падения ( \theta_1 = 60^\circ )Угол отражения ( \theta_2 = 30^\circ ) — это угол преломления, так как они дают угол между лучом и нормалью, и согласно законам отражения угол отражения равен углу падения, что здесь не касается, поскольку речь о преломлении.Подставим известные величины в формулу:
[
1 \cdot \sin(60^\circ) = n_2 \cdot \sin(30^\circ)
]
Значения синусов:
(\sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2})(\sin(30^\circ) = \frac{1}{2})Подставим их в уравнение:
[
\frac{\sqrt{3}}{2} = n_2 \cdot \frac{1}{2}
]
Умножим обе стороны уравнения на 2:
[
\sqrt{3} = n_2
]
Таким образом, показатель преломления вещества составляет:
[
n_2 = \sqrt{3} \approx 1.732
]