При падении света под углом a на границу раздела двух прозрачных оптических сред и переходе из среды с показателем

Yagoda

35

При переходе света из одной среды в другую с различными показателями преломления происходит явление, называемое преломлением света. Угол преломления определяется изменением направления распространения светового луча при переходе через границу раздела сред.

Для определения того, как изменяется угол преломления при переходе света под углом \(a\) между средами с показателями преломления \(n_1\) и \(n_2\), мы можем использовать закон Снеллиуса. Закон Снеллиуса формулируется следующим образом:

\[n_1 \cdot \sin(\alpha_1) = n_2 \cdot \sin(\alpha_2)\]

где:
\(n_1\) - показатель преломления первой среды,
\(\alpha_1\) - угол падения света на границу раздела двух сред,
\(n_2\) - показатель преломления второй среды,
\(\alpha_2\) - угол преломления света во второй среде.

Таким образом, чтобы определить, как изменяется угол преломления, мы должны узнать, как изменятся значения синусов углов падения и преломления. Найдем выражение для угла преломления \(\alpha_2\) через угол падения \(\alpha_1\):

\[\sin(\alpha_2) = \frac{n_1}{n_2} \cdot \sin(\alpha_1)\]

Из этого выражения видно, что угол преломления \(\alpha_2\) зависит от отношения показателей преломления \(n_1\) и \(n_2\), а также от синуса угла падения \(\alpha_1\).

Теперь рассмотрим возможные варианты ответа на вопрос, как изменяется угол преломления:

а) Уменьшается: Если показатель преломления первой среды \(n_1\) больше, чем второй среды \(n_2\), то отношение \(n_1/n_2\) будет больше 1. Следовательно, синус угла преломления \(\alpha_2\) будет меньше синуса угла падения \(\alpha_1\). Это означает, что угол преломления \(\alpha_2\) будет меньше угла падения \(\alpha_1\). Таким образом, ответ "а) уменьшается" является верным при данных условиях.

б) Остается таким же: Закон Снеллиуса говорит нам, что угол преломления зависит от угла падения и от показателей преломления. Если показатели преломления сред не меняются, то отношение \(n_1/n_2\) будет равно 1, а значит, синус угла преломления \(\alpha_2\) будет равен синусу угла падения \(\alpha_1\). Таким образом, ответ "б) остается таким же" является верным при равных показателях преломления первой и второй сред.

в) Увеличивается: Если показатель преломления первой среды \(n_1\) меньше, чем второй среды \(n_2\), то отношение \(n_1/n_2\) будет меньше 1. Следовательно, синус угла преломления \(\alpha_2\) будет больше синуса угла падения \(\alpha_1\). Это означает, что угол преломления \(\alpha_2\) будет больше угла падения \(\alpha_1\). Таким образом, ответ "в) увеличивается" является верным при данных условиях.

г) Равен углу отражения от границы раздела сред: Угол отражения равен углу падения при падении света под углом на границу раздела сред. Таким образом, ответ "г) равен углу отражения от границы раздела сред" является верным.

В заключение, ответ на задачу будет зависеть от конкретных значений показателей преломления \(n_1\) и \(n_2\) и от угла падения света на границу раздела сред \(\alpha_1\). Но общие правила вариантов ответов, описанные выше, позволяют определить, как изменяется угол преломления при переходе света между двумя средами с заданными показателями преломления.