Для решения этой задачи необходимо использовать закон преломления света и формулы, которые связывают различные характеристики стеклянной пластинки.
Шаг 1: Определение введённых данных
У нас есть следующие данные:
- Время, за которое луч проходит стеклянную пластинку, ( t = 0,007 ) мкс (микросекунд).
- Абсолютный показатель преломления стеклянной пластинки ( n = 1,37 ).
Шаг 2: Перевод времени
Сначала переведем время из микросекунд в секунды:
[
t = 0,007 , \text{мкс} = 0,007 \times 10^{-6} , \text{с} = 7 \times 10^{-9} , \text{с}
]
Шаг 3: Использование скорости света
Скорость света в вакууме ( c ) равна примерно ( 3 \times 10^8 ) м/с. Однако в стекле, поскольку у нас есть показатель преломления, скорость света будет меньше:
[
v = \frac{c}{n} = \frac{3 \times 10^8}{1,37} \approx 2,19 \times 10^8 , \text{м/с}
]
Шаг 4: Определение пути
Поскольку луч света проходит через отражение от нижней грани стеклянной пластинки, фактически он проходим дважды через толщину ( d ) пластинки. Таким образом, общее расстояние ( S ) будет равно:
[
S = 2d
]
Шаг 5: Рассчитываем путь, пройденный за время
Свет проходит это расстояние за время ( t ), поэтому можно выразить расстояние через скорость и время:
[
S = v \times t
]
Подставим значения:
[
S = (2,19 \times 10^8) \times (7 \times 10^{-9}) \approx 1,533 , \text{м}
]
Шаг 6: Вычисление толщины
Теперь мы можем найти толщину ( d ):
[
2d = S \implies d = \frac{S}{2} = \frac{1,533}{2} \approx 0,7665 , \text{м}
]
Шаг 7: Окончательный ответ
Толщина стеклянной пластинки составляет приблизительно ( 0,7665 ) м или 76,65 см.
Вывод
Итак, мы нашли, что толщина стеклянной пластинки, через которую проходит свет при заданных условиях, составляет около 76,65 см.