14. Электродинамика: анализ физических процессов: #206130
Луч света распространяется в воде и падает на плоскую границу раздела «вода–воздух», полностью отражаясь от нее. Затем угол падения луча начинают уменьшать.
Выберите все верные утверждения.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1)$ Угол отражения луча будет уменьшаться.
$2)$ Может появиться преломленный луч.
$3)$ Отраженный луч не исчезнет.
$4)$ Если преломление возможно, угол преломления будет увеличиваться.
$5)$ Угол отражения может стать больше угла падения.
1. По закону отражения:
$$\theta_{отр} = \theta_{пад}$$ При уменьшении $\theta_{пад}$ угол $\theta_{отр}$ также уменьшается.
Утверждение $1$ верно.
2. Изначально наблюдается полное внутреннее отражение (ПВО), что означает $\theta_{пад} > \theta_{кр} ,$ где критический угол для воды:
$$\theta_{кр} = \arcsin\left(\frac{n_{возд}}{n_{воды}}\right) \approx 49^\circ$$ При $\theta_{пад} < \theta_{кр}$ преломление становится возможным.
Утверждение $2$ верно.
3. Отражение происходит всегда, независимо от того, есть преломление или нет.
Утверждение $3$ верно.
4. По закону Снеллиуса:
$$n_{воды} \sin \theta_{пад} = n_{возд} \sin \theta_{прел} $$ При уменьшении $\theta_{пад}$ уменьшается и $\theta_{прел}$.
Утверждение $4$ неверно.
5. Угол отражения всегда равен углу падения и не может превышать его.
Утверждение $5$ неверно.