Решение задачи на закон преломления света (Снеллиуса)

Для решения этой задачи воспользуемся законом преломления света (законом Снеллиуса): \[ \frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{n_2}{n_1} \] где \(\alpha\) — угол падения, \(\beta\) — угол преломления, \(n_1\) и \(n_2\) — показатели преломления сред. Из закона следует: 1. Если луч при переходе в новую среду прижимается к нормали (перпендикуляру), то есть угол становится меньше, значит, показатель преломления этой среды выше (среда более плотная). 2. Если луч отклоняется дальше от нормали (угол увеличивается), значит, показатель преломления новой среды ниже (среда менее плотная). Анализируем рисунок: - При переходе из среды 1 в среду 2 луч отклоняется сильнее от нормали (угол увеличивается). Значит, \(n_1 > n_2\). - При переходе из 2 в 3 луч отклоняется еще сильнее. Значит, \(n_2 > n_3\). - При переходе из 3 в 4 луч отклоняется максимально сильно (почти горизонтально). Значит, \(n_3 > n_4\). - При переходе из 4 в 5 луч, наоборот, начинает прижиматься к нормали (угол уменьшается). Значит, \(n_5 > n_4\). Таким образом, самая плотная среда — 1, а самая разреженная — 4. Расставим вещества из таблицы в порядке убывания показателя преломления \(n\): 1. Алмаз (\(n = 2,42\)) 2. Стекло (\(n = 1,6\)) 3. Вода (\(n = 1,33\)) 4. Вакуум (\(n = 1\)) — самая низкая плотность. 5. Воздух (\(n = 1,00029\)) — чуть плотнее вакуума. Соответствие: Среда 1: алмаз Среда 2: стекло Среда 3: вода Среда 4: вакуум Среда 5: воздух Запись в тетрадь: Согласно закону преломления света, чем больше угол преломления (отклонение от перпендикуляра), тем меньше оптическая плотность среды. На рисунке угол последовательно увеличивается от 1-й к 4-й среде, значит, их показатели преломления уменьшаются. В 5-й среде угол уменьшился, значит, её плотность выше, чем у 4-й. 1 — алмаз (\(n=2,42\)) 2 — стекло (\(n=1,6\)) 3 — вода (\(n=1,33\)) 4 — вакуум (\(n=1\)) 5 — воздух (\(n=1,00029\))