Номер 7, страница 198 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

7. Луч света падает на поверхность воды под углом 60°. Каков угол преломления луча в воде?

(Ответ: 40°)

7. Дано:

Угол падения луча, $\alpha = 60°$

Среда 1: воздух, показатель преломления $n_1 = 1$

Среда 2: вода, показатель преломления $n_2 \approx 1.33$

Найти:

Угол преломления луча, $\gamma$

Решение:

При переходе луча света из одной среды в другую происходит его преломление. Это явление описывается законом Снеллиуса (законом преломления света), который связывает углы падения и преломления с показателями преломления сред.

Закон Снеллиуса имеет вид:

$n_1 \sin(\alpha) = n_2 \sin(\gamma)$

где $n_1$ — показатель преломления первой среды (в данном случае, воздуха), $n_2$ — показатель преломления второй среды (воды), $\alpha$ — угол падения, $\gamma$ — угол преломления.

Чтобы найти угол преломления $\gamma$, выразим из формулы $\sin(\gamma)$:

$\sin(\gamma) = \frac{n_1}{n_2} \sin(\alpha)$

Подставим в формулу известные значения. Показатель преломления воздуха $n_1$ принимается равным 1. Показатель преломления воды $n_2$ является табличной величиной и равен примерно 1.33. Угол падения $\alpha$ по условию равен 60°.

$\sin(\gamma) = \frac{1}{1.33} \cdot \sin(60°)$

Значение синуса угла 60° равно $\frac{\sqrt{3}}{2}$, что приблизительно равно 0.866.

$\sin(\gamma) \approx \frac{1}{1.33} \cdot 0.866 \approx 0.651$

Теперь найдем сам угол $\gamma$, вычислив арксинус от полученного значения:

$\gamma = \arcsin(0.651)$

$\gamma \approx 40.6°$

При округлении до целого числа, получаем, что угол преломления составляет примерно 40°, что совпадает с ответом, приведенным в условии задачи.

Ответ: угол преломления луча в воде примерно равен 40°.