Определить угол преломления луча при переходе из воздуха в этиловый спирт, если угол между отраженным...

Вопрос 1: Определение угла преломления луча

Задача

Для того чтобы определить угол преломления луча при переходе из воздуха в этиловый спирт, когда угол между отраженным и преломленным лучами равен 120°, воспользуемся законом Снеллиуса и геометрическими соотношениями.

Решение

1. Закон Снеллиуса (закон преломления света): [ n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 ] Где:

   • ( n_1 ) и ( n_2 ) – показатели преломления сред,
   • ( \theta_1 ) – угол падения,
   • ( \theta_2 ) – угол преломления.

2. Дано:

   • ( n_1 = 1 ) (показатель преломления воздуха),
   • ( n_2 = 1.36 ) (показатель преломления этилового спирта),
   • Угол между отраженным и преломленным лучами ( \alpha = 120^\circ ).

3. Геометрические соображения: Угол между отраженным и преломленным лучом равен ( 180^\circ - (\theta_1 + \theta_2) ). Так как задано, что он равен 120°, то: [ \theta_1 + \theta_2 = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ ]

4. По закону отражения: Угол отражения равен углу падения, т.е. ( \theta_1 = \theta_2 ).

5. Используя закон Снеллиуса и геометрические соотношения: [ \sin \theta_2 = \frac{n_1}{n_2} \sin \theta_1 = \frac{1}{1.36} \sin \theta_1 ] С учетом, что ( \theta_1 + \theta_2 = 60^\circ ), и ( \theta_1 = \theta_2 ), получаем: [ 2\theta_2 = 60^\circ \Rightarrow \theta_2 = 30^\circ ]

Ответ

Угол преломления луча при переходе из воздуха в этиловый спирт равен 30°.

Вопрос 2: Радужная окраска тонкой плёнки

Объяснение

Радужная окраска тонкой плёнки при освещении параллельными пучками белого света объясняется интерференцией световых волн. Когда свет падает на тонкую плёнку, он частично отражается от верхней и нижней границ плёнки. Эти два луча, отражённые от разных границ, могут интерферировать друг с другом. В зависимости от толщины плёнки и длины волны света, эта интерференция может быть конструктивной (усиление света) или деструктивной (ослабление света), что приводит к появлению различных цветов в зависимости от угла падения и толщины плёнки.

Факторы, влияющие на окраску:

• Толщина плёнки,
• Показатель преломления материала плёнки и окружающей среды,
• Угол падения света,
• Длина волны света.

Это явление можно наблюдать, например, на мыльных пузырях или масляных пятнах на воде.

1. При переходе из воздуха в этиловый спирт угол преломления луча можно найти с помощью закона преломления Снелла: n1sin(θ1) = n2sin(θ2), где n1 и n2 - показатели преломления среды 1 (воздуха) и среды 2 (этилового спирта), θ1 - угол падения луча, θ2 - угол преломления луча. Также известно, что угол между отраженным и преломленным лучами равен 120°.

2. При освещении тонкой пленки параллельными пучками белого света наблюдается радужная окраска из-за интерференции света. При прохождении света через тонкую пленку происходит отражение от верхней и нижней поверхностей пленки, что приводит к интерференции волн. Различные цвета радуги соответствуют различным длинам волн света, которые интерферируют друг с другом. Таким образом, в результате интерференции происходит усиление или ослабление определенных цветов, что и приводит к радужной окраске пленки.

1. Угол преломления луча при переходе из воздуха в этиловый спирт можно определить с помощью закона преломления света: n1sin(θ1) = n2sin(θ2), где n1 и n2 - показатели преломления среды, θ1 и θ2 - углы падения и преломления соответственно. При этом, учитывая, что угол между отраженным и преломленным лучами равен 120°, можно использовать закон отражения света: θ1 + θ2 = 120°.
2. При освещении тонкой плёнки параллельными пучками белого света происходит интерференция света, что приводит к появлению радужной окраски. Это объясняется разностью в оптической длине волны света, преломленного на разных границах пленки.