Условие задачи:
Определить скорость света внутри льда, если при угле падения луча на лед, равном 60°, угол преломления был 40°.
Задача №10.3.3 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(\alpha=60^\circ\), \(\beta=40^\circ\), \(\upsilon-?\)
Решение задачи:
Показатель преломления данной среды относительно вакуума называется абсолютным показателем преломления данной среды \(n\), его можно определить как отношение скорости света в вакууме \(c\), равной 3·108 м/с, к скорости света в данной среде \(\upsilon\). Применительно ко льду будет справедливо записать:
\[n_2 = \frac{c}{\upsilon}\]
Откуда выразим искомую скорость света во льду \(\upsilon\):
\[\upsilon = \frac{c}{n_2}\;\;\;\;(1)\]
Запишем закон преломления света (также известен как закон преломления Снеллиуса):
\[{n_1}\sin \alpha = {n_2}\sin \beta \]
Здесь \(\alpha\) и \(\beta\) – угол падения и угол преломления соответственно, \(n_1\) и \(n_2\) – показатели преломления сред. Показатель преломления воздуха \(n_1\) равен 1.
Выразим отсюда показатель преломления льда \(n_2\):
\[{n_2} = \frac{{{n_1}\sin \alpha }}{{\sin \beta }}\;\;\;\;(2)\]
Подставим выражение (2) в формулу (1):
\[\upsilon = \frac{{c\sin \beta }}{{{n_1}\sin \alpha }}\]
Численный ответ равен:
\[\upsilon = \frac{{3 \cdot {{10}^8} \cdot \sin 40^\circ }}{{1 \cdot \sin 60^\circ }} = 2,23 \cdot {10^8}\;м/с\]
Ответ: 2,23·108 м/с.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
10.3.2 Под каким углом следует направить луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления
10.3.4 Луч света переходит из воды в стекло. Угол падения 38°. Найти угол преломления.
10.3.5 Скорость распространения света в некоторой жидкости равна 2,4·10^8 м/с. На поверхность
![](/mark_r_img.png)