Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4673
2017-11-04 
Тонкий стеклянный стакан оклеен бумагой, в которой прорезана узкая вертикальная щель. Стакан наполнен наполовину водой. Перед щелыо поставлен источник света $S$ (рис.). Изображение щели па противоположной стенке стакана получается в точке В. Затем стакан поворачивают вокруг вертикальной оси на некоторый угол. Определить скорость света v в воде по положению изображений щели, если скорость света в вакууме равна 300000 км/сек.
Решение:
После поворота стакана на некоторый угол луч света, исходящий от источника S, проходит в стакане над поверхностью воды по направлению SAD. Точка D — изображение щели на стакане над поверхностью воды. Луч света, проходящий внутри стакана через слой жидкости, преломляется и дает изображение щели в точке К.
Из рисунка видно, что угол а является углом падения, угол $\beta$ — углом преломления. На основании закона преломления
$n = \frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} = \frac{c}{v}$.
Из $\Delta BAD$ следует
$BD = AB \cdot \sin \alpha = 2r \sin \alpha$,
Из прямоугольного треугольника ВАК получаем
$\sin \beta = \frac{BK}{2r}$.
Тогда
$n = \frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} = \frac{BD}{2r} \cdot \frac{2r}{BK} = \frac{BD}{BK}$,
откуда
$\frac{c}{v} = \frac{BD}{BK}$ и $v = c \frac{BK}{BD}$.
Определение скорости света в воде сводится к определению расстояний ВК и BD, т. е. смещений изображений щели по сравнению с первоначальным положением.
Эксперимент дает
$\frac{BD}{BK} = 1,33$,
откуда
$v = \frac{c}{1,33} = 225 563 км/сек$.
Тонкий стеклянный стакан оклеен бумагой, в которой прорезана узкая вертикальная щель. Стакан наполнен наполовину водой. Перед щелыо поставлен источник света $S$ (рис.). Изображение щели па противоположной стенке стакана получается в точке В. Затем стакан поворачивают вокруг вертикальной оси на некоторый угол. Определить скорость света v в воде по положению изображений щели, если скорость света в вакууме равна 300000 км/сек.
Решение:
После поворота стакана на некоторый угол луч света, исходящий от источника S, проходит в стакане над поверхностью воды по направлению SAD. Точка D — изображение щели на стакане над поверхностью воды. Луч света, проходящий внутри стакана через слой жидкости, преломляется и дает изображение щели в точке К.
Из рисунка видно, что угол а является углом падения, угол $\beta$ — углом преломления. На основании закона преломления
$n = \frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} = \frac{c}{v}$.
Из $\Delta BAD$ следует
$BD = AB \cdot \sin \alpha = 2r \sin \alpha$,
Из прямоугольного треугольника ВАК получаем
$\sin \beta = \frac{BK}{2r}$.
Тогда
$n = \frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} = \frac{BD}{2r} \cdot \frac{2r}{BK} = \frac{BD}{BK}$,
откуда
$\frac{c}{v} = \frac{BD}{BK}$ и $v = c \frac{BK}{BD}$.
Определение скорости света в воде сводится к определению расстояний ВК и BD, т. е. смещений изображений щели по сравнению с первоначальным положением.
Эксперимент дает
$\frac{BD}{BK} = 1,33$,
откуда
$v = \frac{c}{1,33} = 225 563 км/сек$.
