ID: 00016695
Синус предельного угла полного внутреннего отражения на границе вода–воздух равен 0,75. Чему равна скорость света в воде?
Ответ дайте в км/с.
Источник: ФИПИ
Полное внутреннее отражение начинается под предельным углом \alpha_{пр}, для которого выполняется \sin\alpha_{пр}=\dfrac{1}{n}, где n — показатель преломления воды (воздух берём за единицу). А показатель преломления показывает, во сколько раз свет в среде медленнее, чем в вакууме: n=\dfrac{c}{v}, отсюда v=\dfrac{c}{n}.
Подставим n=\dfrac{1}{\sin\alpha_{пр}} в v=\dfrac{c}{n} и получим красивый результат: v=c\cdot\sin\alpha_{пр}. То есть скорость в воде — это скорость света в вакууме, умноженная на синус предельного угла.
v=3\cdot 10^{8}\cdot 0{,}75=2{,}25\cdot 10^{8} м/с =225\,000 км/с.
Ответ: 225000