Задачи по теме Преломление света. Закон преломления. Полное отражение
из учебника Степанова (глава Геометрическая оптика)

№1414. Если посмотреть на окружающие тела через теп-лый воздух, поднимающийся от костра, то они кажутся дрожащими. Почему?
№1415. В каком случае угол падения луча на плоскопараллельную пластину и угол преломления этого луча равны друг другу?
nc > nв
№1417. В жаркий летний день на разогретом асфальте шоссе водители часто видят лужи воды. Однако, подъезжая к луже, обнаруживают, что ее вовсе нет. Объясните явление.
№1418. Два наблюдателя одновременно определяют на глаз высоту Солнца над горизонтом. Один из них находится на берегу реки, другой — под водой. Для какого из них Солнце будет казаться выше?
№1419. Может ли произойти полное отражение света при переходе из воды в стекло?
№1420. Во сколько раз скорость распространения света в алмазе меньше, чем в сахаре?
№1421. Определите показатель преломления скипидара и скорость распространения света в скипидаре, если известно, что при угле падения 45° угол преломления равен 30°.
№1422. Скорость распространения света в первой среде 225 000 км/с, а во второй — 200 000 км/с. Луч света падает на поверхность раздела этих сред под углом 30° и переходит во вторую среду. Определите угол преломления луча.
№1423. В таблице приведены результаты измерений, проведенных Птолемеем. В этой таблице α — угол падения светового луча на поверхность воды, β — угол преломления этого луча в воде. Проверьте, удовлетворяют ли проведенвые измерения закону преломления света Снеллиуса. Чему равен по этим измерениям показатель преломления воды?
№1424. Скорость распространения света в некоторой жидкости равна 240 000 км/с. На поверхность этой жидкости из воздуха падает луч света под углом 25°. Определите угол преломления луча.
№1425. Луч света падает на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом 35° и преломляется под углом 25°. Чему равен угол преломления, если луч падает на эту границу раздела под углом 50°?
№1426. Луч света переходит из глицерина в воду. Определите угол преломления луча, если угол падения равен 30°
№1427. Луч света при переходе из льда в воздух падает на поверхность льда под углом 15°. По какому направлению пойдет этот луч в воздухе?
№1428. Определите угол падения луча в воздухе на поверхность воды, если угол между преломленным и отраженным от поверхности воды лучами равен 90°.
№1429. Определите угол преломления луча при переходе из воздуха в этиловый спирт, если угол между падающим и преломленным лучами равен 120°.
№1430. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30°. Показатель преломления первой среды 2,4. Определите показатель преломления второй среды, если известно, что отраженный от границы раздела луч и преломленный перпендикулярны друг другу.
№1431. Водолаз определил угол преломления солнечных лучей в воде. Он оказался равным 32°. На какой высоте над горизонтом находится Солнце?
№1432. Точечный источник света находится в воздухе над поверхностью воды. Для наблюдателя, находящегося под водой точно под источником света, расстояние от поверхности воды до источника света равно 2,5 м. Определите истинное расстояние от источника света до поверхности воды.
№1433. Наблюдатель находится в воде на глубине 40 см. Он видит, что над ним висит лампа, расстояние до которой, по его наблюдениям, равно 2,4 м. Определите истинное расстояние от поверхности воды до лампы.
№1434. С подводной лодки в погруженном состоянии определили скорость самолета, пролетающего над лодкой. Во сколько раз кажущаяся скорость самолета отличается от истинной?
№1435. На дне стеклянной ванночки лежит плоское зеркало, поверх которого налит слой воды толщиной 20 см. В воздухе на высоте 30 см от поверхности воды висит лампа. На каком расстоянии от поверхности зеркала смотрящий в воду наблюдатель будет видеть изображение лампы в зеркале?
№1436. На дне ручья лежит камешек. Мальчик хочет в него попасть палкой. Прицеливаясь, мальчик держит палку в воздухе под углом 45°. На каком расстоянии от камешка палка воткнется в дно ручья, если его глубина 32 см?
№1437. Палка длиной 2l с изломом посредине погружена в пруд так, что наблюдателю, находящемуся на берегу и смотрящему приблизительно вдоль палки, она кажется прямой, составляющей угол а с горизонтом. Какой угол излома имеет палка? Показатель преломления воды &frac43;.
№1438. В дно пруда вертикально вбит шест высотой 1,25 м. Определите длину тени на дне пруда, если солнечные лучи падают на поверхность воды под углом 38°, а шест целиком находится под водой.
№1439. В дно водоема глубиной 1,5 м вбита свая, которая выступает над поверхностью воды на 30 см. Найдите длину тени от сваи на дне водоема, если угол падения солнечных лучей равен 45°.
№1440. На поверхности озера находится круглый плот, радиус которого равен 8 м. Глубина озера 2 м. Определите радиус полной тени от плота на дне озера при освещении воды рассеянным светом. Показатель преломления воды &frac43;.
№1441. На горизонтальном дне водоема глубиной 1,2 м лежит плоское зеркало. На каком расстоянии от места вхождения лучей в воду этот луч снова выйдет на поверхность воды после отражения от зеркала? Угол падения луча равен 30°, показатель преломления воды 4/3.
№1442. Прямоугольная стеклянная пластинка толщиной 4 см имеет показатель преломления 1,6. На ее поверхность падает луч света под углом 55°. Определите, на сколько сместится луч после выхода из пластинки в воздух.
№1443. Луч света падает под углом 30° на плоскопараллельную стеклянную пластинку и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Показатель преломления стекла равен 1,5. Какова толщина пластинки, если расстояние между лучами равно 1,94 см?
№1444. Узкий параллельный пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом а, синус которого равен 0,8. Вышедший из пластинки пучок оказался смещенным относительно продолжения падающего пучка на расстояние 2 см. Какова толщина пластинки, если показатель преломления стекла равен 1,7?
№1445. Имеются две плоскопараллельные пластинки толщиной 16 и 24 мм, сложенные вплотную. Первая сделана из кронгласа с показателем преломления 1,5, а вторая — из флинтгласа с показателем преломления 1,8. На поверхность одной из них падает луч света под углом 48°. Определите, на сколько сместится этот луч после выхода из пластинок в воздух. Зависит ли полученный результат от того, в какой последовательности свет проходит пластинки?
№1446. В сосуд налиты две несмешивающиеся жидкости с показателями преломления 1,3 и 1,5. Сверху находится жидкость с меньшим показателем преломления. Толщина ее слоя равна 3 см. Толщина слоя второй жидкости 5 см. На каком расстоянии от поверхности жидкости будет казаться дно сосуда, если смотреть на него через обе жидкости сверху?
№1447. На плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной 1 см падает луч света под углом 60°. Показатель преломления стекла равен 1,73. Часть света отражается, а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижней поверхности пластинки и, преломляясь вторично, выходит в воздух параллельно первому отраженному лучу. Найдите расстояние между отраженными лучами.
№1448. Плоскопараллельная пластинка толщиной 5 см посеребрена с нижней стороны. Луч падает на верхнюю поверхность пластинки под углом 30°, частично отражается, а часть света проходит в пластинку, отражается от нижней ее поверхности и, преломляясь вторично, выходит в воздух параллельно первому отраженному лучу. Определите показатель преломления материала пластинки, если расстояние между двумя отраженными лучами 2,5 см.
№1449. Для определения показателя преломления прозрачной плоскопараллельной пластинки применяют следующий способ. На обеих сторонах (поверхностях) пластинки наносят метки (например, черточки). Сначала устанавливают тубус микроскопа так, чтобы хорошо была видна верхняя метка, а затем передвигают тубус так, чтобы получилось отчетливое изображение нижней метки. Отмечают смещение тубуса. Определите показатель преломления стекла пластинки, если смещение тубуса равно 3 мм, а толщина пластинки 4,5 мм.
№1450. Луч света падает на стопку плоских прозрачных пластин одинаковой толщины, показатель преломления каждой из которых в k раз меньше, чем у вышележащей. При каком наименьшем угле падения луч не пройдет через стопку? Показатель преломления верхней пластины равен я, число пластин равно N.
№1451. Главное сечение призмы — равнобедренный прямоугольный треугольник. Меньшие грани призмы посеребрены. Докажите, что луч света, направленный на большую грань под произвольным углом, выходит из призмы параллельно падающему, Где может найти применение такая призма?
№1452. Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы, преломляющий угол которой равен 40°. Показатель преломления материала призмы для этого луча равен 1,5. Найдите угол отклонения луча, выходящего из призмы, от первоначального направления.
№1453. Луч света входит в стеклянную призму под углом π/6 и выходит из призмы в воздух под углом π/3, причем, пройдя призму, отклоняется от первоначального направления на угол π/4. Найдите преломляющий угол призмы.
№1454. Луч белого света падает на боковую поверхность равнобедренной призмы под таким углом, что красный луч выходит из нее перпендикулярно ко второй грани. Найдите углы отклонения δк и δф красного и фиолетового лучей от первоначального направления, если преломляющий угол призмы равен 45°, Показатели преломления материала призмы для красного и фиолетового лучей равны соответственно nк = 1,37 и nф= 1,42.
№1455. Через клин с малым углом α при вершине проходит луч света (рис. 222), который падает: а) под малым углом γ; б) перпендикулярно к передней поверхности клина, Докажите, что угол отклонения луча света от первоначального направления приблизительно равен (n — 1)α, где n — показатель преломления клина.
№1456. Из плексигласа изготовлен конус с углом при вершине 2α. На основание конуса надает пучок света (параллельный). Опишите поведение светового пучка в конусе. Показатель преломления плексигласа 1,5.
№1457. Показатель преломления стекла равен 1,52, Найдите предельный угол полного отражения для поверхностей раздела: а) стекло — воздух, б) вода — воздух, в) стекло — вода.
№1458. Показатели преломления некоторого сорта стекла для красного и фиолетового лучей равны соответственно nк =1,51 и nф = 1,53. Найдите предельные углы полного отражения для этих лучей при падении их на поверхность раздела стекло — воздух.
№1459. Луч света выходит из скипидара в воздух. Предельный угол полного отражения для этого луча равен 42°23'. Найдите скорость распространения света в скипидаре.
№1460. На стакан, наполненный доверху водой, положили стеклянную пластинку. Под каким углом должен падать на пластинку луч света, чтобы от поверхности раздела вода — стекло произошло полное отражение? Показатель преломления стекла 1,5.
№1461. Угол между стенками и дном стеклянного трапецеидального сосуда равен 45° (рис. 223). Сосуд заполнен водой. Виден ли жук на дне этого сосуда, если на него смотреть через боковые стенки?
№1462. Световой луч падает на стеклянную пластинку квадратного сечения (рис. 224). Каким должен быть показатель преломления стекла, если полное отражение света происходит у вертикальной стенки?
№1463. На дно сосуда, наполненного водой до высоты 10 см, помещен точечный источник света. На поверхности воды плавает круглая непрозрачная пластинка так, что ее центр находится над источником света. Какой наименьший радиус должна иметь эта пластинка, чтобы ни один луч не мог выйти на поверхность воды?
№1464. В цистерне с сероуглеродом на глубине 26 см под поверхностью воды расположен точечный источник света. Вычислите площадь круга на поверхности жидкости, в пределах которого возможен выход лучей в воздух. Показатель преломления сероуглерода равен 1,64.
№1465. В жидкости с показателем преломления 1,8 помещен точечный источник света. На каком наибольшем расстоянии Н над источником надо поместить диск диаметром 2 см, чтобы свет не вышел из жидкости в воздух?
№1466. Где видит наблюдатель рыбку, находящуюся в диаметрально противоположной от него точке шарообразного аквариума? Радиус аквариума R, показатель преломления воды 4/з.
№1467. На капельку воды сферической формы под углом а падает луч света. Найдите угол отклонения луча от первоначального направления в случае однократного отражения от внутренней поверхности капли.
№1468. На капельку сферической формы падает параллельный пучок лучей. а) Вычислите значения углов 0 отклонения лучей от первоначального направления для различных углов падения: 0°, 20°, 50°, 55°, 60°, 65°, 70°. б) Постройте график зависимости 0 от а и по графику найдите приближенное значение угла наименьшего откло-нения Θmin. в) Определите, вблизи каких значений угла Θ лучи, вы-шедшие из капли, идут приблизительно параллельно.

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн