Закон преломления света гласит, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно показателю преломления среды, через которую проходит свет.

Для воды показатель преломления n = 1,33.

Также из закона отражения следует, что угол падения равен углу отражения.

Из условия γ = 45° и закона преломления, имеем:

sin(φ) = sin(γ) / n
sin(φ) = sin(45°) / 1,33
sin(φ) ≈ 0,707 / 1,33
sin(φ) ≈ 0,531

φ ≈ arcsin(0,531) ≈ 32,3°

Таким образом, значение угловой высоты солнца над горизонтом φ при угле падения солнечных лучей γ = 45° составляет примерно 32,3°.