Давайте разберемся с задачей по шагам.
Что такое предельный угол?
Предельный угол — это угол падения светового луча на границу между двумя средами, при котором свет полностью преломляется внутри второй среды (то есть преломлен почти «по границе» и не идет обратно). Для его нахождения используется формула из закона преломления.
Закон преломления:
\[ n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 \]
где
- \( n_1 \) и \( n_2 \) — показатели преломления сред (например, стекла и воды),
- \( \theta_1 \) — угол падения на границу (при предельном положении это — предельный угол, \( \alpha_0 \)),
- \( \theta_2 \) — угол преломления.
Что такое предельный угол?
При предельном случае угол преломления \( \theta_2 \) равен 90°, то есть свет идет параллельно границе, "тащится" по ней.
Следовательно, формула для предельного угла становится:
\[ n_{стекла} \sin \alpha_0 = n_{вода} \sin 90^\circ \]
А так как \( \sin 90^\circ = 1 \), получаем:
\[ \sin \alpha_0 = \frac{n_{вода}}{n_{стекла}} \]
Обозначения из задачи — \( n_в \) — показатель преломления воды,
\( n_c \) — показатель преломления стекла.
Соответственно, правильная формула:
\[ \boxed{\sin \alpha_о = \frac{n_{в}}{n_{c}}} \]
Смотрим варианты:
- sin αо = nс / nв — неправильно, потому что это инверсия формулы.
- sin αо = nс · nв — неправильно, так как произведение показателей не используется для нахождения предельно угла.
- sin αо = nв / nс — правильно, соответствует выводам.
Ответ:
Правильный вариант — sin αо = nв / nс.
Если есть дополнительные вопросы или нужно более подробное объяснение — скажите!