Для испарения жидкости должна быть затрачена некоторая энергия. Если смочить водой какое-нибудь тело, и дать воде свободно испаряться, то в процессе испарения воды с поверхности тела температура тела будет понижаться, так как испаряемая вода будет забирать тепло у тела. Отсюда становится понятным, что чем быстрее происходит испарение, тем быстрее понижается температура тела. Когда испарение происходит быстрее, при низкой или высокой влажности? Вы, вероятно, слушая прогноз погоды, не раз слышали такие слова: «Влажность воздуха 100%». Такая влажность является максимальной. И при такой влажности испарения не происходит вовсе, потому, что воздух до предела насыщен парами воды. Отсюда становится понятным, что испарение воды, и в частности пота, интенсивнее происходит тогда, когда влажность воздуха минимальна. Таким образом правильный ответ 1), потому, что при низкой влажности пот испаряется быстрее и тело человека быстрее остывает.
Здесь надо применить закон полного внутреннего отражения, вытекающий из закона преломления. Закон преломления (рис.1)– sin(a)/sin(b) = n2/n1, где a – угол падения луча света; b - угол преломления; n1 – показатель преломления среды, из которой луч идет; n2 – показатель преломления среду, в которой распространяется луч после преломления. Когда n1>n2 (как в нашем случае), то при возрастании угла падения угол преломления также возрастает, и при некотором угле падения, зависящем от показателей преломления сред, угол преломления становится равный 90 градусов, и его синус становится равным 1. Угол падения, при котором угол преломления становится равным 90 градусов, называется предельным. При угле падения равном предельному (и больше предельного), происходит полное внутренне отражение, луч не преломляется а полностью отражается под тем же углом, под которым луч упал на границу раздела сред. Т.е. начинает «работать» закон отражения. Таким образом, для сред с заданными показателями преломления (см. рис.2) можно записать sin(<1)/sin(90) = n2/n1 = 1,41/1,45 = 0,97241379…Эта величина и есть синус предельного угла (т.е. <1), т.к. sin(90) =1. Тогда <1 = arcsin(0,97241379…) = 76,510… градусов. Как было уже сказано <2 = <1. И тогда максимальный угол, под которым луч может падать на торец световода <3 = 90 – <2 = 90 - 76,510… = 13,489… градуса.
