Вычистить толщину прозрачной пластины Вычисли толщину прозрачной пластины, если луч света попадает в пластинку под прямым углом, отражается от нижней грани и возвращается в воздух за 0,004 мкс. Абсолютный показатель преломления вещества, из которого изготовлена пластина, равен 1,31. Ответ (округли до сотых): M.

21 Апр 2024 в 19:40
57 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи воспользуемся законом Гюйгенса:

n1sin⁡(θ1)=n2sin⁡(θ2)n_1\sin(\theta_1) = n_2\sin(\theta_2)n1 sin(θ1 )=n2 sin(θ2 )

Где:
n1n_1n1 - показатель преломления воздуха, равный 1
n2n_2n2 - абсолютный показатель преломления вещества, из которого изготовлена пластина, равный 1,31
θ1\theta_1θ1 - угол падения равен 90 градусов
θ2\theta_2θ2 - угол отражения равен углу падения

Из закона Гюйгенса найдем угол отражения:
n1sin⁡(θ1)=n2sin⁡(θ2)n_1\sin(\theta_1) = n_2\sin(\theta_2)n1 sin(θ1 )=n2 sin(θ2 ) 1<em>sin⁡(90)=1,31</em>sin⁡(θ2)1<em>\sin(90) = 1,31</em>\sin(\theta_2)1<em>sin(90)=1,31</em>sin(θ2 ) sin⁡(θ2)=11,31\sin(\theta_2) = \frac{1}{1,31}sin(θ2 )=1,311 θ2=arcsin⁡(11,31)≈48,81\theta_2 = \arcsin\left(\frac{1}{1,31}\right) \approx 48,81θ2 =arcsin(1,311 )48,81 градус

Так как световой луч проходит два раза вещество пластины, то путь, пройденный светом в веществе пластины, равен толщине пластины умноженной на два:
l=2∗dl = 2*dl=2d

Скорость света в веществе пластины равна:
v=cn2v = \frac{c}{n_2}v=n2 c

Где:
ccc - скорость света в вакууме
n2n_2n2 - абсолютный показатель преломления вещества пластины

Подставляем найденные значения и находим толщину пластины:
l=v∗(t1+t2)l = v*(t_1 + t_2)l=v(t1 +t2 )

t1=dv1t_1 = \frac{d}{v_1}t1 =v1 d - время на прохождение луча в веществе пластины
t2=dv2t_2 = \frac{d}{v_2}t2 =v2 d - время на прохождение луча в воздухе

Подставляем t1t_1t1 и t2t_2t2 в формулу и получаем:
l=c<em>(t1+t1)n2l = \frac{c<em>(t_1+t_1)}{n_2}l=n2 c<em>(t1 +t1 ) l=c</em>(2∗d+d/v1)n2l = \frac{c</em>(2*d+d/v_1)}{n_2}l=n2 c</em>(2d+d/v1 )

Так как d=l/2d = l/2d=l/2, подставляем в формулу и преобразуем:
l=c<em>(l+d/v1)n2l = \frac{c<em>(l+d/v_1)}{n_2}l=n2 c<em>(l+d/v1 ) 1=3</em>108<em>(l+l/2)</em>10−81,311 = \frac{3</em>10^8<em>(l+l/2)</em>10^{-8}}{1,31}1=1,313</em>108<em>(l+l/2)</em>108 1,31=3<em>(2l+l)</em>10−81,31 = 3<em>(2l+l)</em>10^{-8}1,31=3<em>(2l+l)</em>108 4<em>(2l+l)=1,31</em>1084<em>(2l+l) = 1,31</em>10^84<em>(2l+l)=1,31</em>108 8l+4l=1,31<em>108/48l+4l = 1,31<em>10^8/48l+4l=1,31<em>108/4 12l=1,31</em>2,5<em>10712l = 1,31</em>2,5<em>10^712l=1,31</em>2,5<em>107 l=1,31</em>2,5∗10712≈2750l = \frac{1,31</em>2,5*10^7}{12} \approx 2750l=121,31</em>2,5107 2750

Ответ: 27,50 мкм.

28 Мая 2024 в 20:22
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир