Задание 14 ЕГЭ по физике: На плоскую границу раздела двух сред падает луч света, идущий из… | Global EE
№2. Задание 14
ID: 00003684
На плоскую границу раздела двух сред падает луч света, идущий из среды 1 в среду 2. В таблице приведены значения синусов углов падения (sinα) и синусов углов преломления (sinβ) этого луча.
Из приведённого списка выберите все верные утверждения.
1) Луч падает на границу раздела из оптически более плотной среды.
2) Показатель преломления среды 1 в 4/3 раза меньше показателя преломления среды 2.
3) Частота распространения света в среде 1 равна частоте распространения света в среде 2.
4) Длина волны в среде 1 меньше длины волны в среде 2.
5) Синус предельного угла полного внутреннего отражения точно равен 0,819152.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
таблица значений \sin\alpha (угол падения) и \sin\beta (угол преломления); \sin\beta \gt \sin\alpha для всех строк
Найти:
все верные утверждения
Решение:
Из закона Снеллиуса: n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta. Поскольку \sin\beta \gt \sin\alpha, то n_2 \lt n_1 — среда 1 оптически более плотная. Утверждение 1 («луч падает из оптически более плотной среды»): верно, n_1 \gt n_2. Утверждение 2 («n_1 в 4/3 раза меньше n_2»): проверяем отношение: \frac{n_1}{n_2} = \frac{\sin\beta}{\sin\alpha} = \frac{0{,}3455}{0{,}2588} \approx 1{,}33 = \frac{4}{3}. Значит n_1 в 4/3 раза больше, а не меньше. Неверно.Утверждение 3 («частота света в среде 1 равна частоте в среде 2»): при переходе через границу частота не меняется (энергия фотона E = h\nu сохраняется). Верно.Утверждение 4 («длина волны в среде 1 меньше, чем в среде 2»): \lambda = v/\nu, v = c/n. Т.к. n_1 \gt n_2, то v_1 \lt v_2, при одинаковых \nu получаем \lambda_1 \lt \lambda_2. Верно.Утверждение 5 (точное значение синуса угла полного внутреннего отражения = 0,8195): нельзя утверждать, что именно это значение является предельным — данных в таблице недостаточно. Неверно. **