Вопрос задан 13.02.2025 в 15:20. Предмет Физика. Спрашивает Поволоцкий Александр.

На плоскопараллельную пластинку, имеющую показатель преломления 1,57, падает луч света под углом 40 .
Проходя через пластинку, он смещается на 3 см. Определите толщину пластинки. помогите пожалуйста)

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шитова Динара.

Чтобы определить толщину плоскопараллельной пластинки, через которую проходит световой луч с заданным смещением, воспользуемся основными законами геометрической оптики.

Дано:

  • Угол падения θ1=40\theta_1 = 40^\circ,
  • Показатель преломления n=1.57n = 1.57,
  • Смещение луча d=3см=0.03мd = 3 \, \text{см} = 0.03 \, \text{м}.

Найти нужно толщину пластинки hh.


Решение:

  1. Определяем угол преломления: Согласно закону Снеллиуса:

    n1sinθ1=n2sinθ2,n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2,

    где n1=1n_1 = 1 (показатель преломления воздуха), n2=1.57n_2 = 1.57. Тогда:

    sinθ2=sinθ1n2.\sin \theta_2 = \frac{\sin \theta_1}{n_2}.

    Подставляем значения:

    sinθ2=sin401.57.\sin \theta_2 = \frac{\sin 40^\circ}{1.57}.

    Используем sin400.6428\sin 40^\circ \approx 0.6428:

    sinθ2=0.64281.570.4094.\sin \theta_2 = \frac{0.6428}{1.57} \approx 0.4094.

    Теперь найдём θ2\theta_2 (угол преломления):

    θ2=arcsin(0.4094)24.16.\theta_2 = \arcsin(0.4094) \approx 24.16^\circ.
  2. Связь толщины пластинки и смещения: Смещение луча dd внутри пластинки выражается формулой:

    d=hsin(θ1θ2),d = h \sin(\theta_1 - \theta_2),

    где hh — толщина пластинки, θ1θ2\theta_1 - \theta_2 — угол между направлением падающего и преломленного лучей.

  3. Вычисляем угол θ1θ2\theta_1 - \theta_2:

    θ1θ2=4024.1615.84.\theta_1 - \theta_2 = 40^\circ - 24.16^\circ \approx 15.84^\circ.

    Найдём sin(15.84)\sin(15.84^\circ):

    sin15.840.2734.\sin 15.84^\circ \approx 0.2734.
  4. Выразим толщину пластинки hh: Из формулы для смещения:

    h=dsin(θ1θ2).h = \frac{d}{\sin(\theta_1 - \theta_2)}.

    Подставляем известные значения:

    h=0.030.27340.1097м.h = \frac{0.03}{0.2734} \approx 0.1097 \, \text{м}.
  5. Переведём результат в сантиметры:

    h10.97см.h \approx 10.97 \, \text{см}.

Ответ:

Толщина пластинки составляет примерно 11см11 \, \text{см}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос