начертить ход лучей, падающих на границу воздух-лед под углом 45°

Понял. Вот подробное решение и инструкция, как начертить ход лучей на границе воздух–лед для угла падения 45°.

Данные и принципы

• Граница: воздух (среда 1) над льдом (среда 2).
• Индекс преломления: n воздуха ≈ 1.00, n льда ≈ 1.31 (примерное значение в видимом диапазоне).
• Угол падения θ1 = 45° — угол падения относительно нормали к границе.
• При падении из воздуха в лед луч преломляется по закону Снелла: n1 sin θ1 = n2 sin θ2.
• Закон отражения: угол отражения равен углу падения (θr = θ1).

2. Вычисление угла преломления

• Подставим данные: sin θ2 = (n1/n2) sin θ1 = (1.00 / 1.31) · sin 45°.
• sin 45° = √2/2 ≈ 0.7071.
• sin θ2 ≈ 0.7071 / 1.31 ≈ 0.539.
• θ2 ≈ arcsin(0.539) ≈ 32.7°.

Итак, луч в льду будет идти под углом примерно 32.7° к нормали к границе (то есть ближе к нормали, чем падающий из-за того, что лед плотнее воздуха).

3. Что ещё происходит на границе

• Частично отражённый луч остаётся в воздухе: угол отражения равен углу падения, т.е. θr = 45°.
• Преломлённый луч идёт в лед под θ2 ≈ 32.7° к нормали (падение ближе к нормали по сравнению с исходным лучом).

4. Как это начертить (пошагово)

• Нарисуйте горизонтальную линию — границу воздух–лед.
• В выбранной точке падения проведите вертикальную нормаль к границе (отрисуйте прямую перпендикулярно границе).
• Изобразите падающий луч в воздухе так, чтобы он образовал угол 45° с нормалью (то есть 45° к вертикали).
• В той же точке проведите отражённый луч в воздухе: угол между отражённым лучом и нормалью также 45°. Луч пойдёт в противоположном направлении по той же стороне границы.
• Проведите преломлённый луч в лед: он образует угол ≈ 32.7° с нормалью. Направьте его внутрь льда под этим углом.
• Подпишите углы: θ1 ≈ 45° (падение), θr ≈ 45° (отражение), θ2 ≈ 32.7° (преломление).

5. Ключевые моменты

• Поскольку свет переходит из более слабого в более плотную среду (из воздуха в лед), луч преломляется к нормали (угол падения 45°, преломление меньше — ≈ 32.7°).
• Нет условия частичного или полного отражения в этом направлении: преломление есть, так как n1 < n2.
• При цвете света и Dispersion n могут немного варьировать, но для большинства школьных задач достаточно использовать n льда ≈ 1.31.

Если нужно, могу привести готовый ASCII-рисунок схематично или помочь с проверкой чисел для другого значения n льда или другого угла падения.