Какой краевой угол смачивания поверхности стекла водой, если человек, находящийся в 40 см от удаленной фонарны, видит
Какой краевой угол смачивания поверхности стекла водой, если человек, находящийся в 40 см от удаленной фонарны, видит круговую область диаметром 12 см, которая светится? Абсолютный показатель преломления воды равен 4/3. Напишите ответ в градусах, округлив его до целого числа.
Собака 39
Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о явлении смачивания и преломлении света. Давайте рассмотрим это подробнее.Смачивание - это явление, когда жидкость (в данном случае вода) при соприкосновении с поверхностью (стекло) распространяется по ней или остаётся в каплях. Когда вода смачивает поверхность, образуется угол смачивания между поверхностью и поверхностью жидкости (в данном случае водой).
Теперь перейдем к решению задачи. Расстояние, на котором человек находится от удаленной фонарни, составляет 40 см. Это можно представить схематически следующим образом:
_____ ____ _______
| | | О | |фонарь |
| | | | | |
| | 40см|----|12см | |
|_____|_____|____|_______|________|
Здесь "О" - это человек, "фонарь" - источник света (фонарь), и "12 см" - диаметр круговой области, которую видит человек.
Мы знаем, что свет распространяется от фонаря через воду до глаза человека. При этом свет лучи, идущие от удаленного фонаря, проходят через поверхность стекла и вступают в воду. Вода преломляет лучи света, и свет попадает в глаз человека.
Для поиска краевого угла смачивания, будем рассматривать угол между поверхностью стекла и поверхностью воды. Для этого воспользуемся законом преломления света, который гласит, что угол падения равен углу преломления:
Где:
В данной задаче угол падения
Подставим известные значения в формулу:
Теперь найдем угол
Теперь найдем значение угла
Чтобы найти угол
Таким образом, краевой угол смачивания поверхности стекла водой составляет примерно 41 градус.