Дано: угол падения на поверхность воды α = 40°
Из закона преломления света: n₁ * sin(α) = n₂ * sin(β), где
n₁ - показатель преломления среды, из которой луч падает (n₁ = 1 для воздуха),
n₂ - показатель преломления среды, в которую луч входит (n₂ = 1.5 для стекла),
α - угол падения,
β - угол преломления.
Подставляем данные и находим угол преломления для воды:
1 * sin(40°) = 1.5 * sin(β)
sin(40°) = 1.5 * sin(β)
sin(β) = sin(40°) / 1.5
sin(β) = 0.64279 / 1.5
sin(β) ≈ 0.42852
β ≈ 25°
Теперь найдем угол падения на стекло, при котором угол преломления будет таким же:
n₁ * sin(α) = n₂ * sin(β)
1 * sin(α) = 1.5 * sin(25°)
sin(α) = 1.5 * sin(25°)
sin(α) = 1.5 * 0.42262
sin(α) ≈ 0.63393
α ≈ 39°
Ответ: Примерно 39˚.