Луч света выходит из жидкости в воздух. Предельный угол полного внутреннего отражения 45⁰. Определите скорость распространения света в жидкости.
от

1 Ответ

Для определения скорости распространения света в жидкости, мы можем использовать закон Снеллиуса:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),

где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно, θ1 и θ2 - углы падения и преломления.

В данном случае, свет переходит из жидкости в воздух, поэтому n1 будет показателем преломления жидкости, а n2 - показателем преломления воздуха. Также, предельный угол полного внутреннего отражения (θc) равен 45⁰.

Поскольку нам нужно определить скорость света в жидкости, нам понадобится использовать отношение скоростей света в двух средах:

v1/v2 = n2/n1,

где v1 и v2 - скорости света в первой и второй средах соответственно.

Мы знаем, что скорость света в воздухе примерно равна 3 * 10^8 м/с (это значение обычно используется в воздухе и в вакууме). Подставим значения:

v1/(3 * 10^8 м/с) = 1/n1.

Мы также знаем, что предельный угол полного внутреннего отражения (θc) связан с показателем преломления n1 следующим образом:

n1 = 1/sin(θc).

Подставим значение θc = 45⁰:

n1 = 1/sin(45⁰) = 1/0.7071 ≈ 1.4142.

Теперь мы можем выразить v1 через n1:

v1/(3 * 10^8 м/с) = 1/1.4142,
v1 = (3 * 10^8 м/с) / 1.4142 ≈ 2.121 * 10^8 м/с.

Таким образом, скорость распространения света в жидкости составляет около 2.121 * 10^8 м/с. Ответ: 2,1·10^8 м/с.
от