Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом Снеллиуса, который описывает отношение углов падения и преломления света при переходе из одной среды в другую. Он формулируется следующим образом:
\[ n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2) \]
где:
- \( n_1 \) — показатель преломления первой среды (воздуха), который приблизительно равен 1,
- \( \theta_1 \) — угол падения (30 градусов),
- \( n_2 \) — показатель преломления второй среды (воды), равный 1.33,
- \( \theta_2 \) — угол преломления, который мы хотим найти.
Подставим известные значения в формулу:
\[ 1 \cdot \sin(30^\circ) = 1.33 \cdot \sin(\theta_2) \]
Зная, что \( \sin(30^\circ) = 0.5 \), подставим это значение:
\[ 1 \cdot 0.5 = 1.33 \cdot \sin(\theta_2) \]
Теперь упрощаем уравнение:
\[ 0.5 = 1.33 \cdot \sin(\theta_2) \]
Для нахождения \( \sin(\theta_2) \) нужно разделить обе части уравнения на 1.33:
\[ \sin(\theta_2) = \frac{0.5}{1.33} \]
Теперь рассчитываем значение:
\[ \sin(\theta_2) \approx 0.3759 \]
Чтобы найти угол \( \theta_2 \), возьмем арксинус:
\[ \theta_2 \approx \arcsin(0.3759) \]
Используя калькулятор, мы можем найти, что:
\[ \theta_2 \approx 22.09^\circ \]
Таким образом, угол преломления света в воде примерно равен 22.1 градуса.