$\mathbf{a})$

Naszym zadaniem jest wyjaśnienie, dlaczego możemy usłyszeć dźwięki z drugiego brzegu jeziora.

Na podstawie ilustracji widzimy, że dźwięk rozchodzący się w powietrzu dociera do powierzchni wody i ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu. Oznacza to, że fale dźwiękowe padają na granicę powietrze–woda pod kątem większym od kąta granicznego i nie przenikają do wody, lecz odbijają się  od tafli i zostają w powietrzu. Dzięki temu dźwięk nie rozprasza się w górę, lecz rozchodzi się na dużą odległość wzdłuż powierzchni wody, co pozwala słyszeć rozmowę z drugiego brzegu jeziora wyraźniej niż na lądzie.

$\mathbf{b})$

Naszym zadaniem jest wyjaśnienie, dlaczego w przypadku fal dźwiękowych i świetlnych zachodzi całkowite wewnętrzne odbicie, ale w innych ośrodkach (na ich granicy).

Zarówno światło, jak i dźwięk mogą ulegać całkowitemu wewnętrznemu odbiciu. Jednak warunki tego zjawiska różnią się ze względu na prędkość rozchodzenia się fal w powietrzu i wodzie. Całkowite wewnętrzne odbicie zachodzi, gdy fala przechodzi z ośrodka, w którym rozchodzi się szybciej, do ośrodka, w którym rozchodzi się wolniej, i pada pod kątem większym niż kąt graniczny. Światło porusza się szybciej w powietrzu niż w wodzie, dlatego całkowite odbicie światła występuje, gdy światło pada od strony wody do powietrza. Natomiast dźwięk rozchodzi się szybciej w wodzie niż w powietrzu, więc całkowite odbicie dźwięku ma miejsce, gdy fala dźwiękowa pada od powietrza do wody. Ta różnica wynika z odmiennych wartości prędkości fal i tłumaczy, dlaczego kierunki padania fal wymagające całkowitego odbicia są odwrotne dla światła i dźwięku.