Угол падения / отражения - задачи и примеры
Какой угол падения или преломления будет больше в случае перехода луча света из воздуха в алмаз. Сделайте чертеж
Угол падения больше угла преломления т.к. луч переходит из менее плотной оптической среды в более плотную. Это обусловленно тем, что скорость света в разных оптических средах различна.
Луч света попадает из воздуха в воду. Угол падения на границы раздела сред составляет 60 градусов. Определите угол между отраженным и загнутым лучами. Показатель преломления воды 1,33.
Угол падения равен углу отражения
Дано
n=1.33
a=60гр
найти угол y=?
Решение
так как угол падения на воду равен отражение от этой воды используем формулу
sina/sinb=n ставим наши изветсные величины
sin60/sinb=1.33
sinb=V3/2*1.33=0.649 ~sin40
по таблице брадиса равен sin40~0.649
следовательно
угол y=180-(a+b)=180-(60+40)=80 гр
Ответ угол y=80гр Определите предельный угол падения при переходе светового луча из воды в воздух
Пусть угол падения луча света на поверхность воды (угол между направлением распространения света и нормалью к поверхности), угол между преломлённым лучом и все той же нормалью. Из закона преломления (закон Снеллиуса) получаем связь между углом падения и преломления
1- воздух
2- вода
sin<2 / sin<1 = 1/1.334
<1 =90 град - полное отражение
sin<1 = 1
sin<2 / 1 = 1/1.334
sin<2 = 1/1.334 =0.7496
<2 = arcsin 0.7496 = 48,56 ГрадЧто больше: угол падения или угол преломления -при переходе света из жидкости в воздух? Из воздуха в стекло?
- Рассмотрим переход света из жидкости в воздух. Жидкость более оптически плотная среда, чем воздух, поэтому угол преломления будет больше, чем угол падения
- Показатель преломления воздуха примерно 1, стекла - 1,5.
Стекло получается более оптически плотная среда. Поэтому угол падения будет больше, чем угол преломления
Рассчитайте, на какой угол отклоняется узкий световой пучок от своего первоначального направления при переходе из стекла в воздух, если угол падения 30 градусов. Показатель преломления стекла примите равным 1,5
Для всех трёх задач "работает" формула n1 * sin θ1 = n2 * sin θ2
1) sin θ2 = sin θ1 * n1 / n2 = 0.5 * 1.7 = 0.85
θ2 = 58.2 градусов
2) Вновь вместо нужных углов углы с поверхностью. Угол падения равен 90 - 45 = 45 градусов, угол преломления 90 - 60 = 30 градусов.
n2 = n1 * sin θ1 / sin θ2 = 1 * (sqrt(2)/2) / (1/2) = sqrt(2) = 1.41
3) Найдем сперва угол преломления.
sin θ2 = sin θ1 * n1 / n2 = 0.5 * 1.5 / 1 = 0.75
θ2 = 48.6 градусов
Изменение угла Δθ = θ2 - θ1 = 48.6 - 30 = 18.6 градусов
1)
sin(a2)/sin(a1)=n1/n2
sin(a2)=sin(a1)*n1/n2=sin(pi/6)*1,7/1= 0,85 = sin( 58,21167)
a2=58,21167 ~ 60
2)
sin(a2)/sin(a1)=n1/n2
n2=n1*sin(a1)/sin(a2)=1*sin(pi/4)/sin(pi/6)=1*корень(2)/2: 1/2 =корень(2) ~ 1,41
3)
sin(a2)/sin(a1)=n1/n2
sin(a2)=sin(a1)*n1/n2=sin(pi/6)*1,5/1=0,75=sin( 48,59038 )
a2-a1= 48,59038 -30= 18,59038 ~ 19 градусов
