Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения? Показатель преломления стекла 1,6.
от

1 Ответ

дано:  
Показатель преломления стекла (n) = 1,6.  
Угол падения (θ_1) = ?  
Угол преломления (θ_2) = θ_1 / 2.

найти:  
Угол падения θ_1, при котором угол преломления в 2 раза меньше угла падения.

решение:  
Согласно закону Снеллиуса:

n * sin(θ_2) = sin(θ_1).

Подставим значение угла преломления:

n * sin(θ_1 / 2) = sin(θ_1).

Теперь подставим известное значение показателя преломления:

1,6 * sin(θ_1 / 2) = sin(θ_1).

Используем формулу для синуса двойного угла:

sin(θ_1) = 2 * sin(θ_1 / 2) * cos(θ_1 / 2).

Таким образом уравнение можно переписать как:

1,6 * sin(θ_1 / 2) = 2 * sin(θ_1 / 2) * cos(θ_1 / 2).

При условии, что sin(θ_1 / 2) не равно нулю, мы можем сократить его:

1,6 = 2 * cos(θ_1 / 2).

Теперь выразим cos(θ_1 / 2):

cos(θ_1 / 2) = 1,6 / 2 = 0,8.

Теперь найдем угол:

θ_1 / 2 = arccos(0,8).

Вычислим значение arccos(0,8), которое примерно равно 36,87°.

Теперь найдем угол падения θ_1:

θ_1 = 2 * (θ_1 / 2) = 2 * 36,87° ≈ 73,74°.

ответ:  
Угол падения должен составлять approximately 73,74°.
от