1. Световой луч переходит из первой прозрачной среды во вторую. При этом свет частично отражается, частично преломляется. Угол па- дения луча равен 60°, а угол между отражённым лучом и преломлён- ным равен 80°. а) Чему равен угол отражения? б) Чему равен угол преломления? в) Чему равен в данном случае относительный показатель прелом- ления (второй среды относительно первой)? 2. Даваемое линзой увеличение предмета равно 0,25. При этом изо- бражение предмета является мнимым. а) Данная линза собирающая или рассеивающая? Обоснуйте свой б) Что находится ближе к линзе: предмет или его изображение? Во сколько раз? в) Что больше по модулю: фокусное расстояние линзы или расстон яние от линзы до изображения предмета? Во сколько раз?
а) Чему равен угол отражения?
Чтобы найти угол отражения, можно использовать закон отражения света, который гласит, что угол падения равен углу отражения. Известно, что угол падения равен 60°, поэтому угол отражения равен 60°.
б) Чему равен угол преломления?
Угол преломления можно вычислить с помощью закона преломления света, который гласит, что отношение синусов углов падения и преломления равно отношению показателей преломления двух сред. Пусть показатель преломления первой среды равен n1, а показатель преломления второй среды - n2. Тогда sin(угол падения)/sin(угол преломления) = n2/n1. Подставим известные значения: sin(60°)/sin(угол преломления) = n2/n1. Угол между отраженным лучом и преломленным равен 80°, поэтому угол преломления равен 80°.
в) Чему равен в данном случае относительный показатель преломления (второй среды относительно первой)?
Относительный показатель преломления (n2/n1) можно найти, используя закон преломления, описанный выше. Подставим известные значения: sin(60°)/sin(80°) = n2/n1. Решим это уравнение: n2/n1 ≈ 1.035. Значит, в данном случае относительный показатель преломления второй среды относительно первой примерно равен 1.035.
2.
а) Данная линза собирающая или рассеивающая? Обоснуйте свой ответ.
Чтобы определить, является ли данная линза собирающей или рассеивающей, нужно знать знак увеличения, заданного линзой. По условию задачи данное увеличение равно 0.25. Если знак увеличения положительный, то линза собирающая, если отрицательный - линза рассеивающая. В данном случае увеличение положительное (0.25), поэтому линза собирающая.
б) Что находится ближе к линзе: предмет или его изображение? Во сколько раз?
В данной ситуации изображение предмета является мнимым, что означает, что реального изображения не существует. Так как изображение является мнимым, оно находится по ту сторону линзы, откуда исходит свет, то есть ближе к линзе, чем сам предмет.
в) Что больше по модулю: фокусное расстояние линзы или расстояние от линзы до изображения предмета? Во сколько раз?
Фокусное расстояние линзы можно определить, исходя из знака увеличения. Если линза собирающая, фокусное расстояние положительное, если рассеивающая - отрицательное. В данной задаче мы установили, что линза собирающая, поэтому фокусное расстояние будет положительным.
Расстояние от линзы до изображения предмета можно рассчитать по формуле тонкой линзы: 1/f = 1/u + 1/v, где f - фокусное расстояние линзы, u - расстояние от линзы до предмета, v - расстояние от линзы до изображения. В данном случае мы знаем, что фокусное расстояние положительно и равно f = 0.25. Решив уравнение, найдем расстояние от линзы до изображения v ≈ 0.2.
Таким образом, в данном случае модуль фокусного расстояния линзы (0.25) больше, чем расстояние от линзы до изображения предмета (0.2), примерно в 1.25 раза.