В водоем на некоторую глубину помещен источник белого света. Показатель преломления для красных лучей 1,328, для фиолетовых 1,335. Вычислить отношение радиусов кругов, в пределах которых возможен выход красных и фиолетовых лучей в воздух
Для определения радиусов кругов, в пределах которых возможен выход красных и фиолетовых лучей из водоема, можно воспользоваться законом Снеллиуса:
n1 sinθ1 = n2 sinθ2,
где n1 и n2 - показатели преломления сред, в данном случае для воздуха и воды, соответственно.
Поскольку мы ищем отношение радиусов кругов, то можем предположить, что радиусы кругов соответствуют синусам углов падения для красных и фиолетовых лучей.
Итак, у нас даны следующие показатели преломления: n1 = 1 (для воздуха), n2(красный) = 1,328, n2(фиолетовый) = 1,335.
Для определения радиусов кругов, в пределах которых возможен выход красных и фиолетовых лучей из водоема, можно воспользоваться законом Снеллиуса:
n1 sinθ1 = n2 sinθ2,
где n1 и n2 - показатели преломления сред, в данном случае для воздуха и воды, соответственно.
Поскольку мы ищем отношение радиусов кругов, то можем предположить, что радиусы кругов соответствуют синусам углов падения для красных и фиолетовых лучей.
Итак, у нас даны следующие показатели преломления:
n1 = 1 (для воздуха),
n2(красный) = 1,328,
n2(фиолетовый) = 1,335.
Получаем уравнения для синусов углов падения:
1 sinθ1(красный) = 1,328 sin90°,
1 sinθ1(фиолетовый) = 1,335 sin90°.
Так как sin90° = 1, то далее упрощаем уравнения:
sinθ1(красный) = 1,328,
sinθ1(фиолетовый) = 1,335.
Итак, радиус круга, в пределах которого возможен выход красных лучей, равен 1,328, а для фиолетовых - 1,335.
Ответ: отношение радиусов кругов, в пределах которых возможен выход красных и фиолетовых лучей в воздух, равно 1,335:1,328 или примерно 1:1.