а) Показатель преломления первой среды равен 1 (так как вода - это стандартная среда для измерения показателя преломления других веществ), а показатель преломления второй среды можно определить по закону преломления:
n1sin(угол падения) = n2sin(угол преломления)
где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно.
Из этой формулы следует, что чем больше показатель преломления второй среды, тем меньше будет угол преломления при данном угле падения. Так как в данном случае угол преломления второй среды меньше, чем угол падения в первой среде, то можно сделать вывод, что показатель преломления второй среды больше, чем показатель преломления первой среды.
б) Из закона преломления можно выразить показатель преломления второй среды:
n2 = n1sin(угол падения)/sin(угол преломления) = 1sin(50°)/sin(38°) ≈ 1.33
Ответ: показатель преломления второй среды равен примерно 1.33.
в) При определенном угле падения на границе двух сред луч света будет полностью отражаться внутри первой среды, не преломляясь во вторую. Этот угол называется предельным углом полного отражения и может быть найден по формуле:
угол критического отражения = arcsin(n2/n1)
где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно.
Подставляя значения из задачи, получаем:
угол критического отражения = arcsin(1.33/1) ≈ 51.6°
Ответ: предельный угол полного отражения на границе двух данных сред равен примерно 51.6°.