Номер 5.1.1, страница 103 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

5.1.1. Угол падения светового луча на границу раздела двух сред равен 60°. Преломленный луч составляет с нормалью угол 35°. Определите в градусах угол между отраженным и преломленным лучами. (Ответ: 85°.)

Дано:

Угол падения светового луча, $ \alpha = 60^\circ $

Угол преломления (угол между преломленным лучом и нормалью), $ \gamma = 35^\circ $

Найти:

Угол между отраженным и преломленным лучами, $ \varphi $

Решение:

При падении светового луча на границу раздела двух сред одновременно происходят его отражение и преломление. Все углы (падения, отражения, преломления) измеряются относительно нормали к границе раздела сред, проведенной в точке падения луча.

Согласно закону отражения света, угол отражения $ \beta $ равен углу падения $ \alpha $.

$ \beta = \alpha = 60^\circ $

Отраженный луч и преломленный луч располагаются по разные стороны от нормали. Угол между ними, если измерять его через нормаль, будет равен сумме угла отражения $ \beta $ и угла преломления $ \gamma $.

Давайте рассчитаем этот угол, назовем его $ \varphi_{1} $:

$ \varphi_{1} = \beta + \gamma = 60^\circ + 35^\circ = 95^\circ $

Отраженный и преломленный лучи образуют две пары смежных углов. Обычно под углом между двумя пересекающимися линиями (лучами) понимают меньший из образовавшихся углов. В нашем случае угол $ \varphi_{1} = 95^\circ $ является тупым.

Найдем смежный с ним острый угол $ \varphi $, который и будет искомым углом между лучами:

$ \varphi = 180^\circ - \varphi_{1} = 180^\circ - 95^\circ = 85^\circ $

Этот угол является острым и соответствует ответу, указанному в условии задачи.

Ответ: $ 85^\circ $.