СРОЧНО!20 баллов!!
Стеклянная плоскопараллельная пластинка находится в воздухе.Показатель преломления 1,41. Световой луч падает на пластинку под углом 45 градусов. Толщина пластинки 5 мм. Найти время распространения света в пластинке.
Ответы
Відповідь:
близько 2,35 нс (наносекунди).
Пояснення:
Для розв'язання задачі можна скористатися формулою для обчислення часу проходження світла через оптичний матеріал:
t = d / (c / n),
де t - час, який потрібен світлу для проходження від одного кінця пластинки до іншого, d - відстань між кінцями пластинки (товщина пластинки), c - швидкість світла в вакуумі, а n - показник преломлення матеріалу.
Значення швидкості світла в вакуумі c дорівнює 299 792 458 м/с.
У нашому випадку маємо:
d = 5 мм = 0,005 м;
n = 1,41;
кут падіння світла на пластинку дорівнює куту заломлення за законом Снелла, оскільки світло проходить з повітря в скло, де показник преломлення вищий, тобто sin(угла падіння) / sin(угла заломлення) = n, тому sin(угла заломлення) = sin(45 градусів) / n. Розв'язавши цю формулу, отримаємо sin(угла заломлення) = 0,0316;
тоді кут заломлення дорівнює 1,82 градусів;
швидкість світла в склі дорівнює c / n = 212 625 185,8 м/с.
Підставляючи значення в формулу, отримуємо:
t = 0,005 м / (212 625 185,8 м/с) ≈ 2,35 нс.
Отже, час, який потрібен світлу для проходження через пластинку, дорівнює близько 2,35 нс (наносекунди).