13.2.5.$\textbf{а.}$ Определите угол полного внутреннего отражения для алмаза ($n_{а}=2,4$), для воды ($n_{в}=1,33$) и для алмаза, погруженного в воду.
$\textbf{б.}$ Почему небольшие пузырьки воздуха в воде серебристые?
Решение
$\textbf{а.}$ Угол полного внутреннего отражения определяется по формуле:
где $n_{1}$ - показатель преломления среды, из которой происходит выход света, $n_{2}$ - показатель преломления среды, в которую свет переходит, условие полного внутреннего отражения: $n_{1}\gt n_{2}$
Для алмаза в воздухе ($n_{1}=n_{а}=2,4$,$n_{2}=n_{возд}=1$):
$\textbf{б.}$ Если угол падения света на границу пузырька больше критического угла, свет полностью отражается обратно в воду. Это создает эффект зеркальной поверхности: пузырёк отражает окружающий свет, как зеркало, и кажется серебристым.
Ответ
а. $\alpha_{а}=24,6^{\circ }$,$\alpha_{в}=49^{\circ }$,$\alpha_{а,в}=33,7^{\circ }$
б. Из-за полного внутреннего отражения лучей от пузырей.