Угол падения луча света из воздуха на поверхность стекла равен 30 градусам. Чему равен угол между падающим и отраженным лучами, и угол преломления света?

Для решения этой задачи нужно использовать основные законы оптики, такие как закон отражения и закон преломления света.

1. Угол между падающим и отраженным лучами:
   Согласно закону отражения, угол падения равен углу отражения. Если угол падения луча света на поверхность стекла равен 30 градусам, то угол отражения также будет равен 30 градусам. Угол между падающим и отраженным лучами можно найти как сумму углов падения и отражения:

   $$\text{Угол между падающим и отраженным лучами} = 30^\circ + 30^\circ = 60^\circ$$

2. Угол преломления:
   Для нахождения угла преломления используем закон Снеллиуса, который описывает связь между углами падения и преломления, а также показателями преломления двух сред. Закон Снеллиуса записывается так:

   $$n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2$$

   где:

   • $n_1$ — показатель преломления воздуха, равный примерно 1,

   • $n_2$ — показатель преломления стекла, примерно 1.5,

   • $\theta_1$ — угол падения, равный 30°,

   • $\theta_2$ — угол преломления, который нужно найти.

   Подставляем значения в уравнение:

   $$1 \times \sin 30^\circ = 1.5 \times \sin \theta_2$$ $$\sin 30^\circ = 0.5$$

   Тогда:

   $$0.5 = 1.5 \times \sin \theta_2$$

   Разделим обе части на 1.5:

   $$\sin \theta_2 = \frac{0.5}{1.5} = \frac{1}{3}$$

   Таким образом:

   $$\theta_2 = \arcsin \left( \frac{1}{3} \right) \approx 19.47^\circ$$

   Итак, угол преломления света равен примерно 19.47°.

Ответ:

• Угол между падающим и отраженным лучами равен 60°.

• Угол преломления света равен примерно 19.47°.