Когда световой луч проходит из одной среды в другую, он преломляется согласно закону Снеллиуса, который можно записать в следующем виде:
n₁ * sin(α₁) = n₂ * sin(α₂),
где:
- n₁ — показатель преломления первой среды (вода в данном случае, n₁ ≈ 1.33),
- α₁ — угол падения (в вашем случае 30°),
- n₂ — показатель преломления второй среды (кварц, n₂ ≈ 1.46),
- α₂ — угол преломления, который мы хотим найти.
Сначала вычислим sin(α₁):
sin(30°) = 0.5.
Теперь подставим значения в уравнение:
1.33 * sin(30°) = 1.46 * sin(α₂)
1.33 * 0.5 = 1.46 * sin(α₂)
0.665 = 1.46 * sin(α₂).
Теперь выразим sin(α₂):
sin(α₂) = 0.665 / 1.46
sin(α₂) ≈ 0.455.
Теперь найдем угол преломления α₂, используя обратную функцию синуса:
α₂ ≈ arcsin(0.455).
Приблизительное значение этого угла:
α₂ ≈ 27°.
Таким образом, угол преломления при переходе света из воды в кварц составляет приблизительно 27°.