Угол падения солнечного луча на поверхность воды 30 градусов. Найдите угол преломления луча.

Для решения задачи о преломлении солнечного луча, падающего на воду, используем закон преломления (закон Снеллиуса). Он гласит, что отношение синусов углов равняется отношению скоростей или, что то же самое, обратной пропорциональности показателей преломления среды:

\[ n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 \]

где:

• \( n_1 \) — показатель преломления первой среды (воздуха),
• \( n_2 \) — показатель преломления второй среды (воды),
• \( \theta_1 \) — угол падения (30 градусов),
• \( \theta_2 \) — угол преломления, который нужно найти.

Шаг 1: Задание известных данных

• \( \theta_1 = 30^\circ \)
• Показатель преломления воздуха: \( n_1 \approx 1 \)
• Показатель преломления воды: \( n_2 \approx 1.33 \)

Шаг 2: Записываем закон преломления

\[ 1 \times \sin 30^\circ = 1.33 \times \sin \theta_2 \]

Шаг 3: Вычисляем синус угла падения

\[ \sin 30^\circ = 0.5 \]

Подставляем:

\[ 0.5 = 1.33 \times \sin \theta_2 \]

Шаг 4: Находим синус угла преломления

\[ \sin \theta_2 = \frac{0.5}{1.33} \approx 0.3759 \]

Шаг 5: Вычисляем угол преломления

\[ \theta_2 = \arcsin(0.3759) \]

Используем калькулятор:

\[ \theta_2 \approx 22^\circ \]

Ответ: угол преломления луча в воде примерно 22 градуса.