Как определить скорость света в стекле?
Скорость света в вакууме разделить на показатель преломления.
Луч света выходит из стекла в вакуум?
Луч света выходит из стекла в вакуум.
Предельный угол полного внутреннего отражения составляет i = 42°.
Определите скорость света в стекле.
Луч света выходит из стекла в вакуум?
Луч света выходит из стекла в вакуум.
Предельный угол полного внутреннего отражения составляет i = 42°.
Определите скорость света в стекле.
Найти скорость света в стекле?
Найти скорость света в стекле.
Физика показатель преломления стекла 1?
Физика показатель преломления стекла 1.
6 определить скорость света в стекло.
Найти скорость света в стекле с показателем преломления 1, 5?
Найти скорость света в стекле с показателем преломления 1, 5.
Скорость света в стекле примерно 150000 км / с?
Скорость света в стекле примерно 150000 км / с.
То показатель преломления этого стекла равен?
Скорость света в стекле равна 200 000 км \ с?
Скорость света в стекле равна 200 000 км \ с.
Определите показатель преломления этого вида стекла.
Зная скорость света в вакууме вычислить скорость света в воде и стекле?
Зная скорость света в вакууме вычислить скорость света в воде и стекле.
5. Предельный угол полного отражения на границе стекло–воздух 37°?
5. Предельный угол полного отражения на границе стекло–воздух 37°.
Определить скорость света в стекле.
Скорость распространения света в стекле (в легком кроне) для красного света равна 199 * 10 ^ 3 км / с , для фиолетового — 196 * 10 ^ 3 км / с ?
Скорость распространения света в стекле (в легком кроне) для красного света равна 199 * 10 ^ 3 км / с , для фиолетового — 196 * 10 ^ 3 км / с .
Определить показатель преломления стекла для красного и фиолетового света.
Вы зашли на страницу вопроса Как определить скорость света в стекле?, который относится к категории Физика. По уровню сложности вопрос соответствует учебной программе для учащихся 5 — 9 классов. В этой же категории вы найдете ответ и на другие, похожие вопросы по теме, найти который можно с помощью автоматической системы «умный поиск». Интересную информацию можно найти в комментариях-ответах пользователей, с которыми есть обратная связь для обсуждения темы. Если предложенные варианты ответов не удовлетворяют, создайте свой вариант запроса в верхней строке.
Определить скорость распространения света в стекле, если при переходе света из воздуха в стекло угол падения оказался равным 50°,
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Как найти скорость света в стекле
На данном уроке вы можете ознакомиться с еще несколькими интересными задачами. При их решении мы будем использовать чертежи, законы преломления и отражения света, понятия относительного и абсолютного показателей преломления света. При вычислении углов удобно пользоваться таблицами значений синусов и косинусов.
Задача №1
Луч света падает на плоскую поверхность границы раздела двух сред. Угол падения равен $40 \degree$, а угол между отраженным и преломленным лучами составляет $110 \degree$. Чему равен угол преломления?
Сперва построим чертеж (рисунок 1).
- $MN$ — граница раздела двух сред
- $AO$ — падающий луч
- $\alpha$ — угол падения
- $OB$ — отраженный луч
- $\beta$ — угол отражения
- $OD$ — преломленный луч
- $\gamma$ — угол преломления
Теперь мы можем записать условие задачи и решить ее.
Дано:
$\alpha = 40 \degree$
$\angle BOD = 110 \degree$
Посмотреть решение и ответ
Решение:
По закону отражения света угол отражения равен углу падения:
$\beta = \alpha = 40 \degree$.
Из чертежа видно, что:
$\beta + \angle BOD + \gamma = 180 \degree$.
Выразим и рассчитаем угол преломления:
$\gamma = 180 \degree — \angle BOD — \beta = 180 \degree — 110 \degree — 40 \degree = 30 \degree$.
Ответ: $\gamma = 30 \degree$.
Задача №2
Стеклянный прямоугольный аквариум наполнен водой. Угол падения светового луча на его стенку равен $60 \degree$. Найдите угол преломления луча света в воде при выходе из стекла.
Построим простой чертеж для наглядности (рисунок 2).
На рисунке схематически показан переход луча из воздуха в стекло, а затем из стекла в воду. При этом:
- $\alpha$ — угол падения луча из воздуха в стекло
- $\gamma$ — угол преломления луча в стекле
- $\alpha_1$ — угол падения луча из стекла в воду
- $\gamma_1$ — угол преломления луча в воде
- $n_1$ — абсолютный показатель преломления воздуха
- $n_2$ — абсолютный показатель преломления стекла
- $n_3$ — абсолютный показатель преломления воды
Абсолютные показатели преломления воздуха и воды нам известны, а стекла — нет. Запишем условие задачи и перейдем к ее решению.
Дано:
$\alpha = 60 \degree$
$n_1 = 1$
$n_3 = 1.33$
$\gamma_1 — ?$
Показать решение и ответ
Решение:
Запишем закон преломления света для воздуха и стекла:
$\frac<\sin \alpha> <\sin \gamma>= \frac
Выразим отсюда синус угла преломления:
$\sin \gamma = \frac
Теперь запишем закон преломления света для стекла и воды:
$\frac<\sin \alpha_1> <\sin \gamma_1>= \frac
Из чертежа мы видим, что $\alpha_1 = \gamma$, т. к. Это накрест лежащие углы при пересечении двух параллельных прямых.
Используя закон преломления для стекла и воды и равенство углов, выразим угол преломления в воде:
$\sin \gamma_1 = \frac
Подставим в это выражение полученное равенство для $\sin \gamma$ из закона преломления для воздуха и стекла:
$\sin \gamma_1 = \frac
Используя таблицу синусов, определим угол, которому соответствует полученное значение:
$\gamma_1 = 41 \degree$.
Ответ: $\gamma_1 = 41 \degree$.
Задача №3
Какова скорость света во льду, если угол падения луча из воздуха равен $61 \degree$, а угол преломления составляет $42 \degree$.
Дано:
$n_1 = 1$
$c = 3 \cdot 10^8 \frac<м><с>$
$\alpha = 61 \degree$
$\gamma = 42 \degree$
$\upsilon — ?$
Посмотреть решение и ответ
Решение:
Абсолютный показатель преломления воздуха равен единице. Абсолютный показатель преломления льда по определению:
$n_2 = \frac
Выразим отсюда скорость распространения света во льду и рассчитаем ее:
$\upsilon = \frac
Ответ: $\upsilon \approx 2.3 \cdot 10^8 \frac<м> <с>\approx 230 \space 000 \frac<км><с>$.
Задача №4
Скорость света в стекле составляет $198 \space 200 \frac<км><с>$, а в воде — $225 \space 000 \frac<км><с>$. Определите показатель преломления воды относительно стекла.
Из последнего предложения ясно, что в задаче речь идет об относительном показателе преломления $n_<21>$. Он определяется двумя абсолютным показателями преломления: $n_ <21>= \frac
Дано:
$\upsilon_1 = 225 \space 000 \frac<км><с>$
$\upsilon_2 = 198 \space 200 \frac<км><с>$
Показать решение и ответ
Решение:
По определению относительный показатель преломления — это величина, показывающая, во сколько раз скорость света в первой по ходу луча среде отличается от скорости распространения света во второй среде:
$n_ <21>= \frac<\upsilon_1><\upsilon_2>$.
Так как показатель преломления — это безразмерная величина, то в процессе записи условий задачи нам было не нужно переводить единицы измерения скоростей в СИ. Было логично предположить, что в процессе рассчетов эти единицы сократятся.
Ответ: $n_ <21>\approx 1.14$.
Задача №5
Скорость распространения света в неизвестной жидкости равна $240 \space 000 \frac<км><с>$. На поверхность этой жидкости из воздуха падает луч света под углом $25 \degree$. Определите угол преломления луча.
Для наглядности сделаем чертеж (рисунок 3) и запишем условия задачи.
- $\alpha$ — угол падения
- $\gamma$ — угол преломления
- $n_1$ — абсолютный показатель преломления воздуха
- $n_2$ — абсолютный показатель преломления неизвестной жидкости
Дано:
$\upsilon = 240 \space 000 \frac<км><с>$
$n_1 =1$
$\alpha = 25 \degree$
СИ:
$2.4 \cdot 10^8 \frac<м><с>$
$\gamma — ?$
Показать решение и ответ
Решение:
По определению абсолютного показателя преломления:
$n_2 = \frac<с><\upsilon>$, где $с = 3 \cdot 10^8 \frac<м><с>$ — скорость света в вакууме/воздухе, $\upsilon$ — скорость распространения света в неизвестной жидкости.
Тогда закон преломления света примет следующий вид:
$\frac<\sin \alpha> <\sin \gamma>= \frac
Выразим отсюда синус угла преломления и рассчитаем его:
$\sin \gamma = \frac<\upsilon \cdot \sin \alpha>
Пользуясь таблицей синусов, определим угол преломления:
$\gamma = 20 \degree$.
A. Скорость света
Скорость света в вакууме — одна из наиболее важных физических констант. Ее определение имело огромное значение для подтверждения электромагнитной теории света. А. Эйнштейн при создании теории относительности основывался на независимости скорости света в вакууме от скорости движения источника (см. ниже § 19.1).
Поскольку скорость распространения света очень велика, свет затрачивает заметное время лишь на прохождение очень больших расстояний. Следовательно, для определения скорости света следует измерять либо очень малые промежутки времени, либо астрономические расстояния.
Впервые скорость света измерил датский астроном О. Ремер в 1676 г., наблюдая затмение спутника Юпитера — Ио (рис. 17.1). Первое наблюдение было проведено в то время, когда Земля, двигаясь вокруг Солнца, находилась ближе всего к Юпитеру. Повторное наблюдение, проведенное через 6 месяцев, когда Земля удалилась от Юпитера примерно на диаметр своей орбиты, показало, что Ио опоздал появиться из тени Юпитера на 22 мин. Это запаздывание вызвано тем, что по Ремеру свет тратит 22 мин на прохождение расстояния, примерно равное диаметру земной орбиты. Разделив это расстояние на время запаздывания, Ремер нашел скорость света (215 000 км\с). Ошибка была связана с неточным нахождением диаметра орбиты. Впоследствии были разработаны другие, более точные методы лабораторных измерений скорости света.
В 1881 г. А. Майкельсон определил скорость света с помощью вращающейся восьмигранной зеркальной призмы (рис. 17.2). Для своих измерений Майкельсон воспользовался двумя горными вершинами: Антонио и Вильсон (в Калифорнии), расстояние между которыми (35,426 км) было тщательно измерено. На вершине горы Вильсон был установлен сильный источник S, свет от которого, проходя через щель, падал на восьмигранную зеркальную призму А. Отраженный от зеркальной грани призмы свет попадал на вогнутое зеркало В, установленное на вершине горы Антонио Далее свет падал на зеркало т и, отражаясь от него, падал на другую точку зеркала В, после чего попадал на вторую грань зеркальной призмы А и отражался. Отраженный свет улавливался с помощью зрительной трубы С. Вышедший из щели свет мог попасть в зрительную трубу только при условии, если за время прохождения светом расстояния от одной горы до другой и обратно в расположении зеркал ничего не изменилось.
Зеркальная призма А с помощью мотора приводилась во вращение, причем скорость мотора регулировалась так, чтобы через зрительную трубу щель S была видна непрерывно. Это могло быть только при условии, если за время поворота призмы на 1\8 оборота свет проходил путь, равный двойному расстоянию между вершинами гор. Зная число оборотов зеркала в секунду и пройденный светом путь, А. Майкельсон нашел, что скорость света в воздухе \(
\upsilon\) равна скорости света в вакууме \(
\(c=(299796 \pm 4)\) км\с \(\approx 3 \cdot 10^8\) м\с.
Как показывают опыты, скорость света в различных веществах неодинакова. В воде, например, скорость света около 225000 км\с , в стекле — \(\approx\) 200000 км\с. Скорость света в любом веществе меньше скорости света в вакууме. Оптические свойства вещества характеризует абсолютный показатель преломления вещества. Он показывает, во сколько раз скорость света в данной среде меньше скорости света в вакууме:
Литература
Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — С. 503-504.