Номер 4, страница 171 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
13.5. Полное внутреннее отражение. 13. Оптика - номер 4, страница 171.
№4 (с. 171)
Решение. №4 (с. 171)

Решение 2. №4 (с. 171)
Дано:
Показатель преломления воды относительно воздуха $n_в = 1,33$
Показатель преломления стекла относительно воздуха $n_с = 1,5$
Показатель преломления алмаза относительно воздуха $n_а = 2,42$
Показатель преломления воздуха $n_{воздуха} \approx 1$
Найти:
В каком из веществ предельный угол полного внутреннего отражения $\alpha_{пр}$ имеет максимальное значение.
Решение:
Полное внутреннее отражение наблюдается, когда свет переходит из оптически более плотной среды в оптически менее плотную. В данном случае свет выходит из вещества (воды, стекла, алмаза) в воздух. Предельный угол полного внутреннего отражения $\alpha_{пр}$ — это такой угол падения, при котором угол преломления равен $90^\circ$.
Согласно закону преломления Снеллиуса:
$n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$
где $n_1$ - показатель преломления первой среды (вещество), $n_2$ - показатель преломления второй среды (воздух), $\alpha$ - угол падения, $\beta$ - угол преломления.
Для предельного угла $\alpha = \alpha_{пр}$ и $\beta = 90^\circ$.
$n_{вещества} \sin \alpha_{пр} = n_{воздуха} \sin 90^\circ$
Так как $n_{воздуха} \approx 1$ и $\sin 90^\circ = 1$, формула принимает вид:
$n_{вещества} \sin \alpha_{пр} = 1$
Отсюда можем выразить синус предельного угла:
$\sin \alpha_{пр} = \frac{1}{n_{вещества}}$
Из этой формулы видно, что синус предельного угла обратно пропорционален показателю преломления вещества. В диапазоне углов от $0^\circ$ до $90^\circ$ функция синуса является возрастающей, то есть большему значению синуса соответствует больший угол. Следовательно, чтобы угол $\alpha_{пр}$ был максимальным, значение $\sin \alpha_{пр}$ должно быть максимальным. Это, в свою очередь, соответствует минимальному значению показателя преломления $n_{вещества}$.
Сравним данные показатели преломления:
$n_в = 1,33$
$n_с = 1,5$
$n_а = 2,42$
Наименьший показатель преломления у воды: $1,33 < 1,5 < 2,42$.
Следовательно, предельный угол полного внутреннего отражения при выходе в воздух будет иметь максимальное значение для воды.
Ответ: предельный угол полного внутреннего отражения имеет максимальное значение в воде.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 4 расположенного на странице 171 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №4 (с. 171), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.