3. Луч света падает под углом ψ = 60° к плоской границе раздела двух сред. Чему равен угол преломления луча, если угол между отраженным и преломленным лучами φ = 100°?

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Обозначим угол падения как \( \alpha \), угол отражения как \( \alpha' \), и угол преломления как \( \beta \).
2. Шаг 2: По закону отражения, угол падения равен углу отражения: \( \alpha = \alpha' \).
3. Шаг 3: Угол между падающим лучом и границей раздела сред равен \( 90° - \alpha \). По условию, луч падает под углом \( \psi = 60° \) к границе раздела, значит \( \alpha = 90° - 60° = 30° \).
4. Шаг 4: Следовательно, угол отражения \( \alpha' = \alpha = 30° \).
5. Шаг 5: Угол между отраженным и преломленным лучами дан как \( \varphi = 100° \). Этот угол равен сумме угла отражения и угла преломления, если они лежат по разные стороны от нормали, или разности, если по одну. В классической схеме они лежат по разные стороны.
6. Шаг 6: Угол между отраженным лучом и нормалью — \( \alpha' \). Угол между преломленным лучом и нормалью — \( \beta \). Угол между отраженным и преломленным лучами, если они находятся в разных полупространствах относительно нормали, равен \( \alpha' + \beta \).
7. Шаг 7: По условию \( \varphi = 100° \), и это угол между отраженным и преломленным лучами. В стандартной постановке задачи, отраженный луч и преломленный луч находятся по разные стороны от нормали. Тогда \( \varphi = \alpha' + \beta \).
8. Шаг 8: Подставим известные значения: \( 100° = 30° + \beta \).
9. Шаг 9: Найдем угол преломления: \( \beta = 100° - 30° = 70° \).
10. Шаг 10: Проверим, что угол падения (30°) меньше угла преломления (70°). Это означает, что свет переходит из оптически менее плотной среды (воздух) в оптически более плотную среду (например, воду или стекло).

Ответ: 70°.