Номер 2, страница 183 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Световые волны. Параграф 35. Преломление света. Задания и упражнения - номер 2, страница 183.

Условие.

2. Световой луч падает на границу раздела двух прозрачных однородных сред «воздух — вода». Угол падения луча равен $60^\circ$. Вычислите угол преломления луча.

Решение.

2. Дано:

Среда 1: воздух, $n_1 \approx 1$
Среда 2: вода, $n_2 \approx 1.33$
Угол падения: $\alpha = 60°$

Найти:

Угол преломления: $\beta$

Решение:

Для нахождения угла преломления светового луча при переходе из одной среды в другую используется закон преломления света, также известный как закон Снеллиуса. Формула закона выглядит следующим образом:

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

где $n_1$ – показатель преломления первой среды (воздуха), $n_2$ – показатель преломления второй среды (воды), $\alpha$ – угол падения, а $\beta$ – искомый угол преломления.

Выразим из этой формулы синус угла преломления $\sin(\beta)$:

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

Подставим в формулу известные значения. Показатель преломления воздуха $n_1$ принимаем равным 1, а показатель преломления воды $n_2$ – примерно 1.33. Угол падения $\alpha$ равен 60°.

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

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

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

Чтобы найти сам угол преломления $\beta$, необходимо вычислить арксинус от полученного значения:

$\beta = \arcsin(0.651) \approx 40.6°$

Ответ: угол преломления луча составляет примерно $40.6°$.