Яка товщина скляної плоскопаралельної пластинки, якщо світловий промінь, проходячи крізь неї, зазнав зміщення на 10 мм і кут падіння променя дорівнює 50°?
Пошаговый ответ:
В нашем случае, свет проходит через две среды: воздух и стекло. Показатель преломления воздуха практически равен 1. Показатель преломления стекла можно найти в таблицах или в условии задачи.
Используя формулу закона преломления света, мы можем переписать ее в виде:
sin(угла падения) = (n2 / n1) * sin(угла преломления).
Дано, что угол падения равен 50° и променю при прохождении через пластинку произошло смещение на 10 мм, что означает, что променек сместился на 10 мм вправо (принимая прямоугольную систему координат, где ось x — горизонтальная, а ось y — вертикальная, когда мы смотрим на променек в сторону, из которой он идет).
Закон преломления объясняет этот сдвиг. Плоская пластинка является плоскопараллельной, поэтому променек смещается вправо при прохождении через пластинку и влево при выходе из нее на такое же расстояние.
Чтобы найти толщину пластинки, мы должны найти синус угла преломления. Решим формулу, чтобы найти это значение. Подставим значения, которые у нас есть:
sin(50°) = (n2 / 1) * sin(угла преломления).
Мы здесь ищем sin(угла преломления), поэтому можно переписать формулу так:
sin(угла преломления) = sin(50°) / n2.
Теперь мы можем найти sin(угла преломления). Заменим n2 на значение показателя преломления стекла и найдем sin(угла преломления) с помощью калькулятора или таблицы.
После того, как мы найдем sin(угла преломления), мы можем перейти к поиску самой толщины пластинки. Используя эту информацию, мы можем записать соотношение:
толщина пластинки = смещение / (2 * tg(угла преломления)).
Подставим соответствующие значения и решим формулу.
Обратите внимание, что мы делим смещение на 2, потому что смещение происходит только при прохождении через половину пластинки, а tangens угла преломления используется для вычисления высоты треугольника, образованного променем света при его преломлении.
Надеюсь, это поможет вам понять решение задачи!