Скорости распространения света в воздухе v1 и в стекле v2 связаны связаны с абсолютными показателями преломления n1 и n2 этих сред и скоростью c света в вакууме соотношениями
n1=c/v1
n2=c/v2
откуда находим
c=n1v1=n2v2
v1/v2=n2/n1 (1)
Но
λ1=v1/v2
λ2=v2/v
λ1/λ2=v1/v2 (2)
Здесь мы учитываем, что частота ν световых колебаний не изменяется при переходе света из одной среды в другую.
Есть готовая формула: подставляешь и считаешь, с учётом, что угол 60 град - угол между пластиной и лучом, тогда угол падения - 30 градусов. x=h*sina*{1-[(1-(sina)^2)/(n^2-(sina)^2]^(1/2)} h=x/sina*{1-[(1-(sina)^2)/(n^2-(sina)^2]^(1/2)} h - толцина стекляной пластины x - смещение луча после прохождение пластины sina - синус угла падения n - показатель преломления h= 0,020/{sin30*{1-[(1-(sin30)^2)/(2,25-(sin30)^2]^(1/2)}}=0,020/{1/2*{1-[(1-0,25)/(2,25-0,25)]^(1/2)=0,08*2^(1/2)/(2*2^(1/2)-3^(1/2))=0,103 м=10 см Конечно же эту задачу можно решить без этой общей формулы. Проблема как объйснить рисунок? Попробую. 1) Сначала находить угол преломления в пластине по второму закону преломления света: sin30/sinb=1,5 sinb=1/3 2) преломлённый луч, проходя через пластину с перпендикуляром, поставленным в точку падения луча образует прямоугольный треугльник. Из него выражаем длину преломлённого луча (это гипотенуза) h=l*cosb=l*[1-(sinb)^2]^(1/2)=l*(1-1/9)^(1/2)=l*2*2^(1/2)/3 (*) Нарисовалась проблема найти длину этого луча (гипотенузы. 3)проводим в стекляной пластине луч, который бы не преломился. Луч проеломлённый и непреломлённый образовывают тоже треугольник. "Смещение" на 20 мм это кратчайшее расстояние между этими двумя лучами, т.е. перпендикуляр. Получится прямоугольный треугольник: его гипотезу это наша l, один катет - смещение 20 мм, второй катет - часть непреломившегося луча. 4) в новом треугольнике выражаем смещение х x=l*sin(30-b)=l*(sin30*cosb-cos30*sinb)=l*(0,5*conarcsin(1/3)-3^(1/2)*sinarcsin(1/3)) есть две штучки: первая не такая страшная: sinarcsin(1/3)=1/3 со второй интереснее: нужно из синуса сделать косинус, чтобы найти арккосинус: sinb=1/3 (1-(cosb)^2)^(1/2)=1/3 1-(cosb)^2=1/9 (cosb)^2=8/9 cosb=2*2^(1/2)/3 x=l*(2*2^(1/2)-3^(1/2))/6 l=0,020/ 2*2^(1/2)-3^(1/2))/6 (**) Остаётся формулу 2 звёздочки подставить в формулу 1 звёздочка и получим тот же ответ: 10 см.
возможно не 2*108 м/с а 2*10^8м/с
Дано: n1 = 1, v2 = 2 * 10^8 м/с.
Определить: λ1,λ2
Решение.
Скорости распространения света в воздухе v1 и в стекле v2 связаны связаны с абсолютными показателями преломления n1 и n2 этих сред и скоростью c света в вакууме соотношениями
n1=c/v1
n2=c/v2
откуда находим
c=n1v1=n2v2
v1/v2=n2/n1 (1)
Но
λ1=v1/v2
λ2=v2/v
λ1/λ2=v1/v2 (2)
Здесь мы учитываем, что частота ν световых колебаний не изменяется при переходе света из одной среды в другую.
Сопоставляя выражения (1) и (2), получим
λ1/λ2=v1/v2
что после вычислений даёт
λ1/λ2=3*10^8/2*10^8=3/2=1.5
Здесь мы учитываем, что n1 = 1 и v1 = c.
ответ: уменьшится в 1,5 раза.