Видеоучебник / Физика / Решение задач по основам МКТ, оптике и квантовой физике / Законы преломления света. Полное отражение света

Сохраните летнее настроение в новом учебном году! Получите доступ к материалами на весь год со скидкой 90%

Законы преломления света. Полное отражение света

Урок 19. Решение задач по основам МКТ, оптике и квантовой физике

Помимо явления отражения, существует ещё и явление преломления света. Данный урок будет посвящен решению задач на закон преломления света. Также мы рассмотрим явление полного отражения.

Конспект урока "Законы преломления света. Полное отражение света"

Данная тема будет посвящена решению задач, связанных с таким явлением, как преломление света.

Задача 1. Луч света падает на стекло под углом 45º. Известно, что угол преломления данного луча равен 20º. Постройте соответствующий чертёж, найдите показатель преломления данного стекла и примерное значение скорости света в нём.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Закон преломления света

Откуда абсолютный показатель преломления

Также абсолютный показатель преломления света равен

Тогда скорость света в стекле равна

Задача 2. Два разных стёкла (с показателями преломления 1,5 и 2,1) сложены вплотную друг к другу. Может ли луч света, пройдя сквозь одно из стёкол, полностью отразиться от второго?

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Закон преломления света

Тогда

Как известно, функция синуса принимает значения в пределах от минус 1 до 1, поэтому, полученное уравнение не имеет решения. Это говорит о том, что нет такого угла падения альфа, при котором луч света прошёл бы в одно стекло, но полностью отразился от другого.

Ответ: нет, не может.

Задача 3. В сосуде кубической форме лежит предмет, расположенный точно в центре дна. Глаз наблюдателя расположен таким образом, что он видит нижний угол сосуда. Чтобы наблюдатель мог увидеть предмет в сосуде, его заполняют некой жидкостью с показателем преломления 1,7. Найдите минимальный уровень этой жидкости.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Закон преломления света

Ответ: сосуд нужно заполнить на 92%.

Задача 4. Луч света выходит из некоторой среды в воздух таким образом, что угол падения вдвое меньше угла преломления. Если угол падения увеличить на 10º, то он достигнет своего предельного значения. Найдите показатель преломления данной среды.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Закон преломления света

Предельный угол полного отражения

Тогда

Левую часть уравнения распишем, воспользовавшись формулой синуса суммы углов, а правую часть уравнения распишем, воспользовавшись формулой синуса двойного угла

Разделим правую и левую части на cos a

Ответ: 1,88.

Задача 5. Мальчик старается попасть палкой в предмет, находящийся на дне пруда глубиной 50 см. Точно прицелившись, он двигает палку под углом сорок 40º к поверхности воды. На каком расстоянии от предмета палка ткнёт в дно пруда?

ДАНО: