Номер 5, страница 181 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

5. Каково соотношение между углами падения и преломления?

Соотношение между углами падения и преломления света на границе раздела двух прозрачных сред описывается законом преломления света, известным как закон Снеллиуса (или закон Снелла).

Этот закон устанавливает, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления является величиной постоянной для данных двух сред.

Математически закон преломления света выражается следующей формулой:

$\frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{n_2}{n_1} = n_{21}$

В этой формуле:

• `$\alpha$` — это угол падения, то есть угол между падающим лучом и перпендикуляром (нормалью), проведенным к границе раздела сред в точке падения.

• `$\beta$` — это угол преломления, то есть угол между преломленным лучом и тем же перпендикуляром.

• `$n_1$` и `$n_2$` — это абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно. Показатель преломления характеризует оптическую плотность среды.

• `$n_{21}$` — это относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

Закон также можно записать в более симметричной форме, которая часто используется в расчетах:

$n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$

Из этой формулы следует качественная зависимость между углами:

1. При переходе света из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим показателем преломления (из оптически менее плотной в более плотную, т.е. $n_1 < n_2$), угол преломления `$\beta$` оказывается меньше угла падения `$\alpha$`. Луч света преломляется, «прижимаясь» к перпендикуляру.

2. При переходе света из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления (из оптически более плотной в менее плотную, т.е. $n_1 > n_2$), угол преломления `$\beta$` оказывается больше угла падения `$\alpha$`. Луч света преломляется, «отходя» от перпендикуляра.

Также важно отметить, что согласно закону преломления, падающий луч, преломленный луч и перпендикуляр к границе раздела в точке падения лежат в одной плоскости.

Ответ: Соотношение между углом падения `$\alpha$` и углом преломления `$\beta$` определяется законом Снеллиуса, согласно которому произведение показателя преломления первой среды `$n_1$` на синус угла падения равно произведению показателя преломления второй среды `$n_2$` на синус угла преломления: $n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$. Иными словами, отношение синусов этих углов постоянно и равно относительному показателю преломления двух сред: $\frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{n_2}{n_1}$.