Вопрос школьника
Падающий и преломленный лучи показаны на рисунке. По изменению направления преломленного луча определите, в какой среде — I или II — скорость распространения света больше?
Ответ от учителя
На рисунке показано, что луч света падает на границу раздела двух сред под углом и преломляется. При этом, если угол падения больше критического угла, то происходит полное внутреннее отражение.
Изменение направления преломленного луча позволяет определить, в какой среде скорость распространения света больше. Скорость света в среде зависит от показателя преломления этой среды. Показатель преломления определяется отношением скорости света в вакууме к скорости света в среде.
Если преломленный луч отклоняется от нормали к поверхности раздела сред, то это означает, что показатели преломления сред различны. Если при этом угол падения и угол преломления известны, то можно определить отношение показателей преломления сред по закону Снелла:
n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)
где n1 и n2 – показатели преломления первой и второй сред соответственно, θ1 и θ2 – углы падения и преломления.
Если угол падения θ1 не меняется, а угол преломления θ2 увеличивается, то это означает, что показатель преломления второй среды n2 уменьшается. Следовательно, показатель преломления первой среды n1 больше, чем показатель преломления второй среды n2. Следовательно, скорость распространения света в первой среде больше, чем во второй среде.
Таким образом, если преломленный луч отклоняется от нормали к поверхности раздела сред, то скорость распространения света больше в первой среде, чем во второй среде.
