На дне сосуда с жидкостью, показатель преломления которой n=1,7, помещён точечный источник света. Высота слоя жидкости h=12 см. Каким минимальным
10-11 класс
|
радиусом непрозрачный диск нужно поместить на поверхность жидкости, чтобы, глядя сверху, нельзя было увидеть источник света?
Размеры сосуда подразумеваются достаточно большими, и, к тому же, вам никто не сказал что сосуд прозрачный.
К задаче. По закону преломления лучи, выходящие из воды, будут рассеиваться. Если рассматривать лучи. удаляясь от центра, то преломленный луч в какой-то момент "ляжет" на поверхность воды, т.е. не пойдёт наверх. Именно это удаление от центра необходимо найти. Вот вкратце философия данной задачи.
Ввод обозначений. h - глубина, на которой находится источник света. r - искомый радиус диска, то есть такое расстояние на поверхности воды от центра, на котором преломленный луч ложится на поверхность. a (альфа) - угол падения, т.е. угол между лучём входящим в поверхность раздела двух сред и нормалью к этой поверхности. b (бета) - угол между направлением выходящего луча и нормалью к поверхности воды.
Запишем, что h=0.4 м, b=0. Также для удобства определим n_a - показатель преломления воздуха, n_w - показатель преломления воды.
Решение.
По закону преломления запишем sin(a)/sin(b)=n_w/n_a. (*)
Если сделать правильный рисунок, нетрудно видеть, что sin(a)=r/sqrt(h^2+r^2).
sin(b)=1, т.к. b=pi/2.
Подставляя эти синусы в уравнение (*), получаем уравнение, решив которое относительно r, найдём ответ.
Другие вопросы из категории
емкости , заставляющие прибегать к последовательному соединению конденсаторов?
температуре , но в одну из них- сырая вода, в другую - кипячёная . если поставить обе
кастрюли на огонь одинаковой силы, то в какой из них вода закипит быстрее?
плотность заряда шара 1 нКл / см ^ 2.
Читайте также
радиусом R непрозрачный диск нужно поместить на поверхность жидкости , чтобы глядя сверху , нельзя было увидеть источник света?
выходящий в воздух проходит слой жидкости
источником. Определите минимальный радиус диска, при котором свет не выходит из воды. Показатель преломления воды n=1,33.
Можно подробно(Дано, решение)если не сложно, буду крайне признателен и благодарен.
некоторый момент отрывается и падает вертикально вниз с ускорением а=10 см/с^2. Показатель преломления воды n=1.33 . Через какой минимальный промежуток времени лучи света от источника начнут выходить из воды в воздух?
в жидкость с абсолютным показателем преломления n=1,8 помещён точечный источник света. на каком максимальном расстоянии над источником следует поместить горизонтальный непрозрачный диск диаметром d=4,0 см, чтобы свет не вышел из жидкости в воздух?