ответ: При заданном условии полное внутреннее отражение луча невозможно. ответ А)
Объяснение: Закон преломления имеет вид n1*sinQ1 = n2*sinQ2. Здесь: n1 – показатель преломления среды, из которой свет падает на границу раздела сред; n2 - показатель преломления среды, в которую свет проходит после границу раздела сред; Q1 - угол падения луча на поверхность раздела сред; Q2 – угол преломления луча на границе раздела сред.
Что бы произошло полное внутренне отражение необходимо, что бы угол преломления был равен 90 градусов. При этом величина n2*sinQ2 = sin90*√ 2 = 1*√2 будет больше единицы. Но если луч света идет из воздуха, для которого n1 = 1, то величина выражения n1*sinQ1 не может быть больше 1, поскольку sinQ1 не может быть больше 1. sinQ1 может равняться единице при угле падения луча = 90 градусов. При этом луч будет скользящим по поверхности раздела, и он вообще не преломится. Но, предположим, что угол падения чуть-чуть меньше 90 градусов и преломление луча произойдет, т.е. луч света войдет в стекло. Но, все равно, примем sinQ1 = 1. При этом записанный выше закон должен обязательно выполняться. Таким образом, n2*sinQ2 = 1. Отсюда найдем, что угол преломления Q2 = arcsin(1/n2) = arcsin(1/√2) = 45 градусов. Выше было указано, что для полного внутреннего отражения необходимо, что бы угол преломления был бы 90 градусов, а мы показали, что он не может быть более 45 градусов. Таким образом, если свет идет из воздуха (из оптически менее плотной среды) в стекло (в оптически более плотную среду) то полное внутреннее отражение невозможно. Оно (полное внутренне отражение) возможно, когда свет идет из стекла в воздух.
Задача недоопределена: я не знаю, каковы массы (или размеры) шаров, а потому и не могу судить об их теплоёмкости. Могу лишь разобрать варианты.
1. Если шары одинаковой массы, то медный шар наплавит почти в три раза больше льда, потому что удельная теплоёмкость меди в 2,75 раза больше удельной теплоёмкости свинца (385 Дж на кило на градус против 130 Дж на кило на градус).
2. Если объёмы шаров одинаковы, то теплоёмкость шара из свинца всё-таки будет всё равно меньше, чем у медного шара, примерно в 2,3 раза: ρ₁ меди - 8.9 C₁ меди - 385 Дж ρ₂ свинца - 11.3 С₂ свинца - 130 Дж
ρ₁C₁/ρ₂С₂ = 8.9*385/(11.3*130) = 2.33
так что медный шар опять-таки будет остывать медленнее при прочих равных и отдаст большее количество теплоты, чем свинцовый.
3. В общем случае возможны самые различные варианты, медный шар может наплавить меньшее, равное или большее количество льда по сравнению со свинцовым - в том случае, если его теплоёмкость будет меньше, равна или больше, чем у свинцового, соответственно.
ответ: При заданном условии полное внутреннее отражение луча невозможно. ответ А)
Объяснение: Закон преломления имеет вид n1*sinQ1 = n2*sinQ2. Здесь: n1 – показатель преломления среды, из которой свет падает на границу раздела сред; n2 - показатель преломления среды, в которую свет проходит после границу раздела сред; Q1 - угол падения луча на поверхность раздела сред; Q2 – угол преломления луча на границе раздела сред.
Что бы произошло полное внутренне отражение необходимо, что бы угол преломления был равен 90 градусов. При этом величина n2*sinQ2 = sin90*√ 2 = 1*√2 будет больше единицы. Но если луч света идет из воздуха, для которого n1 = 1, то величина выражения n1*sinQ1 не может быть больше 1, поскольку sinQ1 не может быть больше 1. sinQ1 может равняться единице при угле падения луча = 90 градусов. При этом луч будет скользящим по поверхности раздела, и он вообще не преломится. Но, предположим, что угол падения чуть-чуть меньше 90 градусов и преломление луча произойдет, т.е. луч света войдет в стекло. Но, все равно, примем sinQ1 = 1. При этом записанный выше закон должен обязательно выполняться. Таким образом, n2*sinQ2 = 1. Отсюда найдем, что угол преломления Q2 = arcsin(1/n2) = arcsin(1/√2) = 45 градусов. Выше было указано, что для полного внутреннего отражения необходимо, что бы угол преломления был бы 90 градусов, а мы показали, что он не может быть более 45 градусов. Таким образом, если свет идет из воздуха (из оптически менее плотной среды) в стекло (в оптически более плотную среду) то полное внутреннее отражение невозможно. Оно (полное внутренне отражение) возможно, когда свет идет из стекла в воздух.
1. Если шары одинаковой массы, то медный шар наплавит почти в три раза больше льда, потому что удельная теплоёмкость меди в 2,75 раза больше удельной теплоёмкости свинца (385 Дж на кило на градус против 130 Дж на кило на градус).
2. Если объёмы шаров одинаковы, то теплоёмкость шара из свинца всё-таки будет всё равно меньше, чем у медного шара, примерно в 2,3 раза:
ρ₁ меди - 8.9 C₁ меди - 385 Дж
ρ₂ свинца - 11.3 С₂ свинца - 130 Дж
ρ₁C₁/ρ₂С₂ = 8.9*385/(11.3*130) = 2.33
так что медный шар опять-таки будет остывать медленнее при прочих равных и отдаст большее количество теплоты, чем свинцовый.
3. В общем случае возможны самые различные варианты, медный шар может наплавить меньшее, равное или большее количество льда по сравнению со свинцовым - в том случае, если его теплоёмкость будет меньше, равна или больше, чем у свинцового, соответственно.