Для решения этой задачи используем закон Снеллиуса:
$$n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$$
где:
* $$n_1$$ – показатель преломления воды (1,33)
* $$\theta_1$$ – угол падения в воде (30°)
* $$n_2$$ – показатель преломления воздуха (приблизительно 1)
* $$\theta_2$$ – угол преломления в воздухе (который мы ищем)
Подставляем значения:
$$1,33 \cdot \sin(30^\circ) = 1 \cdot \sin(\theta_2)$$
$$1,33 \cdot 0,5 = \sin(\theta_2)$$
$$0,665 = \sin(\theta_2)$$
$$\theta_2 = \arcsin(0,665)$$
$$\theta_2 \approx 41,68^\circ$$
Таким образом, луч выйдет в воздух под углом примерно 41,68°.