Задание 13 ЕГЭ по физике №00048012

Задание №13. Э/м Колебания и Оптика

Законы Преломления

№2. Задание 13

ID: 00048012

На поверхность тонкостенного сосуда, заполненного жидкостью и имеющего форму, показанную на рисунке, падает луч света (см. рисунок). Каков показатель преломления жидкости?

Рисунок к заданию 13 ЕГЭ по физике — Законы Преломления

Ответ укажите с точностью до сотых.

Источник: Основная волна ЕГЭ 2013

Решение

Сосуд — половинка цилиндра, точка $$O$$ — центр его круглого сечения на плоской поверхности жидкости. Луч падает из воздуха в точку $$O$$ и преломляется.

Угол падения. На рисунке $30^\circ$ — это угол между лучом и поверхностью жидкости. Угол падения отсчитывают от перпендикуляра к поверхности (пунктирная вертикаль), поэтому

\alpha=90^\circ-30^\circ=60^\circ.

Угол преломления. В жидкости луч идёт от центра $$O$$ по радиусу и падает на стенку сосуда перпендикулярно, поэтому на выходе (стенка тонкая) не преломляется. Значит, отмеченный угол $45^\circ$ между лучом в жидкости и вертикалью и есть угол преломления: $\beta=45^\circ$ .

Закон преломления (воздух — жидкость, показатель воздуха $$1$$ ):

n=\dfrac{\sin\alpha}{\sin\beta}=\dfrac{\sin60^\circ}{\sin45^\circ}=\dfrac{\sqrt3/2}{\sqrt2/2}=\sqrt{\dfrac32}\approx\dfrac{0{,}866}{0{,}707}\approx1{,}22.

Проверим себя. Луч перешёл в более плотную среду и прижался к перпендикуляру: $45^\circ\lt60^\circ$ , и $n\gt1$ — как и должно быть.

Ответ

1,22

Другие задания по теме «Законы Преломления» (8)