Яка ширина пучка світла у повітрі, якщо з дна водоймища спрямовано світловий пучок шириною 10 см під кутом 60 градусів

Valentinovich

54

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания о законах преломления света и геометрии.

Итак, у нас есть световой пучок, который падает на поверхность воды под определенным углом. После падения на поверхность, свет будет преломлен водой и распространяться внутри водоймища. Наша задача - определить ширину пучка света в воздухе после преломления.

Для начала рассмотрим закон преломления света, который гласит: угол падения равен углу преломления, умноженному на показатель преломления среды. В нашем случае среда - вода, а показатель преломления воды равен примерно 1,33.

У нас есть угол падения, равный 60 градусам. Чтобы найти угол преломления, мы можем использовать закон преломления: \(\sin(\text{{угол падения}}) = \frac{{\sin(\text{{угол преломления}})}}{{\text{{показатель преломления}}}}\)

Подставим значения: \(\sin(60) = \frac{{\sin(\text{{угол преломления}})}}{{1,33}}\)

Решив это уравнение, мы найдем значение угла преломления, равное примерно 45,7 градусов.

Теперь нам нужно найти ширину пучка света в воде. Для этого воспользуемся геометрией.

После преломления пучок света будет распространяться в воде под углом 45,7 градусов к нормали к поверхности воды. Заметим, что преломленный свет будет распространяться в направлении, параллельном поверхности воды, поэтому он не изменит своей ширины.

Следовательно, ширина пучка света в воде будет такой же, как и в воздухе, и составит 10 см.

Таким образом, ширина пучка света в воздухе также составит 10 см после преломления в воде.