Чтобы найти угол преломления света при переходе из одной среды в другую (из воздуха в воду), мы можем воспользоваться законом Снелля, который описывает, как свет преломляется на границе двух сред.
Шаг 1: Понимание параметров
- Угол падения (θ₁) — это угол между падающим лучом и перпендикуляром к поверхности на месте падения. У нас он равен 34 градусам.
- Угол преломления (θ₂) — это угол между преломленным лучом и перпендикуляром. Это значение мы собираемся найти.
- Мы также должны учесть, что:
- Показатель преломления воздуха (n₁) составляет приблизительно 1 (можно считать).
- Показатель преломления воды (n₂) составляет приблизительно 1.33.
Шаг 2: Применение закона Снелля
Закон Снелля гласит:
[ n₁ \cdot \sin(θ₁) = n₂ \cdot \sin(θ₂) ]
Подставим известные значения:
[ 1 \cdot \sin(34^\circ) = 1.33 \cdot \sin(θ₂) ]
Шаг 3: Вычисление (\sin(34^\circ))
Используем таблицы тригонометрических функций или калькулятор:
[ \sin(34^\circ) \approx 0.5592 ]
Шаг 4: Подстановка значений в уравнение
Теперь подставим это значение в уравнение:
[ 0.5592 = 1.33 \cdot \sin(θ₂) ]
Шаг 5: Изолирование (\sin(θ₂))
Чтобы найти (\sin(θ₂)), разделим обе стороны уравнения на 1.33:
[ \sin(θ₂) = \frac{0.5592}{1.33} \approx 0.4205 ]
Шаг 6: Найдем угол преломления (θ₂)
Теперь нам нужно найти угол, для которого синус приблизительно равен 0.4205. Для этого используем обратную функцию синуса (аркус-синус):
[ θ₂ = \arcsin(0.4205) ]
При помощи калькулятора:
[ θ₂ \approx 24.9^\circ ]
Ответ
Угол преломления в воде составляет approximately 24.9 градуса.