Определи, за какое время свет пройдёт по световоду длиной L=91 км, если предельный угол отражения вещества, из которого выполнена сердцевина световода, αпр =60° (показатель преломления оболочки световода равен 1).

Чтобы найти время, за которое свет пройдет через световод, нам необходимо использовать закон преломления света и информацию о предельном угле отражения.

Закон преломления света гласит, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению показателей преломления двух сред:
n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2),

где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно, θ1 - угол падения, θ2 - угол преломления.

В данном случае мы знаем, что показатель преломления оболочки световода равен 1. Поэтому, показатель преломления вещества, из которого выполнена сердцевина световода, равен некоторому числу n.

Зная предельный угол отражения αпр, который равен 60°, мы можем найти угол падения θ1, при котором происходит полное внутреннее отражение.
Полное внутреннее отражение происходит при угле падения θ1, для которого sin(θ1) = n/sqrt(n^2 + 1) (при использовании тригонометрической формулы sin(θ1) = sqrt(1 - cos^2(θ1))).

Таким образом, мы можем записать уравнение:
n/sqrt(n^2 + 1) = sin(αпр), где αпр = 60°.

Теперь мы можем найти значение n, решив это уравнение:
n/sqrt(n^2 + 1) = sin(60°)
n^2 + 1 = (n/sin(60°))^2
n^2 + 1 = (2n/√3)^2
n^2 + 1 = 4n^2/3
3n^2 + 3 = 4n^2
n^2 = 3
n = √3

Теперь, зная показатель преломления n, мы можем найти угол преломления θ2:
sin(θ2) = n1*sin(θ1)/n2
sin(θ2) = 1*sin(θ1)/n
sin(θ2) = sin(θ1)/√3
θ2 = arcsin(sin(θ1)/√3)

Для полноты ответа, мы можем сконвертировать длину световода L из километров в метры. Таким образом, L= 91000 м.

Теперь мы можем найти время, за которое свет пройдет по световоду, используя время t = L/(c/n), где c - скорость света в вакууме, приближенно равная 3*10^8 м/с.

Заменяя значения, мы получаем:
t = L/(c/n) = (91000 м)/(3*10^8 м/с * √3)
t = 91000 / (3*10^8 * √3) = 91000 / (3*1.732*10^8)
t = 91000 / (5.196*10^8)
t ≈ 0.175 секунд.

Таким образом, свет пройдет через световод длиной 91 км за примерно 0.175 секунды.