Световой луч распространяется в среде с показателем преломления n = 1,7. Если известно Световой луч распространяется в среде с показателем преломления n = 1,7. Если известно, что в среде он прошёл путь на Δ L = 15 см меньше, чем в вакууме, то время распространения луча t равно Выберите один ответ? 1,5 нс 2,5 нс 1,2 нс 0,7 нс
Чтобы найти время распространения светового луча в среде с показателем преломления n = 1,7, сначала найдем скорость света в этой среде.
Скорость света в вакууме ( c ) равна примерно ( 3 \times 10^8 ) м/с. Для среды с показателем преломления ( n ) скорость ( v ) можно рассчитать по формуле:
Теперь найдем путь, который луч прошёл в среде. Путь в вакууме ( L ) будет равен ( L = ΔL + L_{среда} ). Условие задачи указывает, что ( ΔL = 15 \text{ см} = 0,15 \text{ м} ). Путь в среде составит:
[ L_{среда} = L - ΔL ]
Далее, чтобы найти общее время ( t ), используем формулу:
[ t = \frac{L_{среда}}{v} ]
Так как ( L ) в вакууме и ( L{среда} ) в точности равны, нам нужно лишь вычислить ( L{среда} ). Так как ( L ) в вакууме и ( L_{среда} + 0,15 \text{ м} = L ):
Если считать ( L ) равным примерно 15 см (грубо для простоты вычислений) и найти ( t ):
Сначала найдем путь в среде, подставив примерно ( L ):
Если в вакууме свет прошёл 15 см, то длина пути в среде будет ( L_{среда} = L - ΔL = 0,15 \text{ м} - 0,15 \text{ м} = 0 ).
То есть мы подходим более корректно:
Находим путь по известному времени ( t = \frac{0,15}{1,7647 \times 10^8} )
Чтобы найти время распространения светового луча в среде с показателем преломления n = 1,7, сначала найдем скорость света в этой среде.
Скорость света в вакууме ( c ) равна примерно ( 3 \times 10^8 ) м/с. Для среды с показателем преломления ( n ) скорость ( v ) можно рассчитать по формуле:
[
v = \frac{c}{n}
]
Подставим значение ( n = 1,7 ):
[
v = \frac{3 \times 10^8 \text{ м/с}}{1,7} \approx 1,7647 \times 10^8 \text{ м/с}
]
Теперь найдем путь, который луч прошёл в среде. Путь в вакууме ( L ) будет равен ( L = ΔL + L_{среда} ). Условие задачи указывает, что ( ΔL = 15 \text{ см} = 0,15 \text{ м} ). Путь в среде составит:
[
L_{среда} = L - ΔL
]
Далее, чтобы найти общее время ( t ), используем формулу:
[
t = \frac{L_{среда}}{v}
]
Так как ( L ) в вакууме и ( L{среда} ) в точности равны, нам нужно лишь вычислить ( L{среда} ). Так как ( L ) в вакууме и ( L_{среда} + 0,15 \text{ м} = L ):
Если считать ( L ) равным примерно 15 см (грубо для простоты вычислений) и найти ( t ):
Сначала найдем путь в среде, подставив примерно ( L ):Если в вакууме свет прошёл 15 см, то длина пути в среде будет ( L_{среда} = L - ΔL = 0,15 \text{ м} - 0,15 \text{ м} = 0 ).
То есть мы подходим более корректно:
Находим путь по известному времени ( t = \frac{0,15}{1,7647 \times 10^8} )[
t \approx \frac{0,15}{1,7647 \times 10^8 } \approx 0,8 \times 10^{-9} \text{ c}
]
Это примерно 0,8 нс. В качестве окончательного значения выбираем наиболее приемлемый вариант:
Ответ: 0,7 нс.