1) На рисунке изображено полное отражение луча света от границы двух сред. Какая среда оптически более плотная? 2) Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30°. Показатель преломления первой среды 2,4. Определите показатель преломления второй среды, если известно, что отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг к другу.
где \(I_r\) - интенсивность отраженного луча, \(I_t\) - интенсивность преломленного луча, \(n_1\) - показатель преломления первой среды, \(n_2\) - показатель преломления второй среды.
Из условия задачи известно, что отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг к другу, поэтому интенсивность отраженного луча равна нулю (\(I_r = 0\)).
Подставляя в это выражение полученное значение и преобразуя его, можно определить показатель преломления второй среды:
Отсюда можно сделать вывод, что вторая среда имеет тот же показатель преломления, что и первая среда, а значит, обе среды имеют одинаковую оптическую плотность.
Таким образом, ответ на первый вопрос: обе среды имеют одинаковую оптическую плотность.
А ответ на второй вопрос: показатель преломления второй среды также равен 2,4.
Отношение интенсивностей отраженного и преломленного лучей можно выразить через отношение показателей преломления двух сред:
\[ \frac{I_r}{I_t} = \left(\frac{n_2 - n_1}{n_2 + n_1}\right)^2 \]
где \(I_r\) - интенсивность отраженного луча, \(I_t\) - интенсивность преломленного луча, \(n_1\) - показатель преломления первой среды, \(n_2\) - показатель преломления второй среды.
Из условия задачи известно, что отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг к другу, поэтому интенсивность отраженного луча равна нулю (\(I_r = 0\)).
Подставляя в это выражение полученное значение и преобразуя его, можно определить показатель преломления второй среды:
\[ \frac{0}{I_t} = \left(\frac{n_2 - 2,4}{n_2 + 2,4}\right)^2 \]
Разделим обе части этого уравнения на ноль:
\[ 0 = (n_2 - 2,4)^2 \]
Значит, \(n_2 = 2,4\).
Отсюда можно сделать вывод, что вторая среда имеет тот же показатель преломления, что и первая среда, а значит, обе среды имеют одинаковую оптическую плотность.
Таким образом, ответ на первый вопрос: обе среды имеют одинаковую оптическую плотность.
А ответ на второй вопрос: показатель преломления второй среды также равен 2,4.