Решение: Преломление света в стекле
Школьник, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света. Для этого он направил узкий пучок света на стеклянную пластину. Пользуясь приведённой таблицей, выберите два правильных утверждения.
| Угол $\alpha$ | $\sin \alpha$ |
|---|---|
| $20^\circ$ | 0,34 |
| $40^\circ$ | 0,64 |
| $50^\circ$ | 0,78 |
| $70^\circ$ | 0,94 |
Схема хода лучей при падении света на стеклянную пластину. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.
Решение по шагам
4 шагаПо рисунку угол падения отсчитывается между падающим лучом и нормалью к поверхности. Он равен $70^\circ$.
$$\alpha = 70^\circ$$Угол преломления равен $40^\circ$. По закону преломления света показатель преломления стекла относительно воздуха равен отношению синусов углов.
$$n = \dfrac{\sin 70^\circ}{\sin 40^\circ}$$Подставляем значения из таблицы и вычисляем показатель преломления.
$$n = \dfrac{0{,}94}{0{,}64} \approx 1{,}47$$Полного внутреннего отражения нет, поскольку свет падает из воздуха в стекло. Угол отражения равен углу падения, то есть $70^\circ$, а не $20^\circ$.
$$\alpha_{\text{отражения}} = \alpha_{\text{падения}} = 70^\circ$$Где здесь ошибаются
Отсчитывают углы от поверхности, а не от нормали.
Путают угол отражения с углом между отражённым лучом и границей раздела.
Используют синусы углов в обратном порядке.