Турист ночью видит на поверхности водоема светлый круг площадью 22 м 2 , образованный лучами, идущими от точечного источника света, находящегося на дне водоема. Определите глубину водоема, если относительный показатель преломления воды 4/3.
от

1 Ответ

Для определения глубины водоема, из которой виден светлый круг площадью 22 м2 на поверхности, можно использовать законы преломления и геометрию лучей света.

Пусть h - глубина водоема, r - радиус видимого круга света на поверхности, A - точка на поверхности воды, B - точечный источник света на дне водоема, C - центр круга на поверхности воды.

Из геометрии треугольника ABC следует, что угол падения на границе воздух-вода равен углу преломления в воде. Используя закон преломления, можно записать:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),

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

В данном случае, нам известно, что относительный показатель преломления воды равен 4/3, а показатель преломления воздуха равен 1. Также мы знаем, что площадь круга на поверхности равна 22 м2, что позволяет нам найти радиус круга r.

Далее, используя геометрию лучей света и глубину водоема h, можно найти искомую глубину. Учитывая, что угол падения на границе воздух-вода равен углу преломления в воде, можно составить уравнение:

sin(θ1) = h / (h + r).

После определения радиуса круга и составления уравнения для глубины, можно решить систему уравнений и найти значение h.

После проведения необходимых расчетов, получаем значение глубины водоема h ≈ 2,3 м.
от