Raza de lumina cade sub un unghi de 6° pe o placa de sticla de 1,5 cu grosimea 2 cm, sa se afle deplasarea de lumina care iese din placa. Indicele de refractie al sticlei este de 1,52.

Raza de lumina cade sub un unghi de 6° pe o placa de sticla de 1,5 cu grosimea 2 cm, sa se afle deplasarea de lumina care iese din placa. Indicele de refractie al sticlei este de 1,52.

Rezolvare

Pentru a calcula deplasarea luminii care iese din placa de sticla, trebuie să utilizăm legea lui Snell, care spune că raportul dintre sinusul unghiului de incidentă și sinusul unghiului de refractare este egal cu raportul indicilor de refractie ai medilor în care se propagă lumina:

sin(unghiul de incidentă) / sin(unghiul de refractare) = indicele de refractie al mediului incident / indicele de refractie al mediului refractat

În cazul nostru, unghiul de incidentă este de 6°, iar indicele de refractie al mediului incident (aerul) este de 1. Unghiul de refractare poate fi determinat rezolvând această ecuație pentru sin(unghiul de refractare).

sin(unghiul de refractare) = sin(unghiul de incidentă) * (indicele de refractie al mediului incident / indicele de refractie al mediului refractat)

sin(unghiul de refractare) = sin(6°) * (1 / 1,52) = 0,103

Unghiul de refractare poate fi determinat folosind inversele functiei sinus: 

unghiul de refractare = sin^(-1)(0,103) = 5,98°.

Deplasarea luminii poate fi determinată folosind formula:

deplasare = grosimea placii de sticla * (indicele de refractie al mediului refractat - indicele de refractie al mediului incident) / sin(unghiul de incidentă)

deplasare = 2 cm * (1,52 - 1) / sin(6°) = 3,04 cm

Astfel, lumina se va deplasa cu 3,04 cm în direcția perpendiculară pe placa de sticla când trece prin ea sub un unghi de 6°.

Probleme rezolvate fizica clasa a-12-a

Exercitii si probleme rezolvate