Question

53 ! 1.луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, с показателем преломления 1,73 под углом 60. какова толщина пластинки,если при выходе из не луч света сместится на 2 см? 2.луч света переходит из глицерина в воздух.каков будет угол преломления луча,если он падает под углом 22градуса?

Answer 1

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.