Определите, под каким углом луч света должен падать на прямую правильную треугольную стеклянную призму, чтобы внутри призмы он распространялся параллельно одной из ее граней. Абсолютный показатель преломления стекла n = 1,6.
от

1 Ответ

дано:  
показатель преломления стекла n = 1,6.

найти:  
угол падения α, при котором луч света будет распространяться внутри призмы параллельно одной из граней.

решение:  
1. Рассмотрим ситуацию, когда луч света проходит через первую грань призмы и выходит на вторую грань. Чтобы свет внутри призмы распространялся параллельно одной из её граней, угол падения α должен быть таким, чтобы угол преломления r был равен углу наклона грани призмы.

2. Для правильной треугольной призмы каждая грань образует угол 60° с основанием. Это означает, что для того, чтобы луч внутри призмы находился параллельно базе, необходимо, чтобы:

90° - r = 60°,

откуда:

r = 30°.

3. Теперь применим закон Снелла на первой грани призмы:

n1 * sin(α) = n * sin(r),

где n1 = 1 (воздух), r = 30°.

Подставим известные значения:

1 * sin(α) = 1,6 * sin(30°).

4. Зная, что sin(30°) = 0,5, подставляем:

sin(α) = 1,6 * 0,5.

5. Упрощаем:

sin(α) = 0,8.

6. Находим угол падения α:

α = arcsin(0,8).

7. Приблизительно:

α ≈ 53,13°.

ответ:  
угол падения α примерно 53,13°.
от