Вбассейне на поверхности воды плавает непрозрачный круг радиусом r=1,2м.в центре нижней части круга находится точечный источник света,который в некоторый момент открывается и падает вертикально вниз с ускорений,модуль которого a=10 см/с2.показатель переломления воды n=1,33.через какой минимальный промежуток времени лучи света от источника начнут выходить из воды в воздух ?
Искомое положение источника изображено на рисунке. Оно определяется из условия, что касательные к шару лучи света, испущенные источником, падают на границу раздела «вода-воздух» под предельным углом полного отражения. В этом случае действительно ни один луч от источника не выйдет в воздух, т.к. часть лучей будет перекрыта шаром, а все остальные лучи заведомо испытают полное отражение на границе раздела сред. Если переместить источник на меньшую глубину, свет по-прежнему не выйдет из воды, если же, наоборот, погрузить источник глубже, чем Нmax, то найдется часть лучей, которые будут падать на границу под углами, меньшими предельного угла полного отражения, и пройдут в воздух.
sinα = R/Hmax.Минимальный угол α падения луча на границу «вода-воздух» определяется равенством
Поскольку при полном отражении
sinα = 1/n, Hmax = Rn = 1,33 м.