Луч света падает на прямоугольную плоскопараллельную стеклянную пластину под углом α = 60° и, преломившись, попадает на ее торцевую поверхность. Определите, под каким углом луч выходит из пластинки, если абсолютный показатель преломления стекла n = 1,5
от

1 Ответ

Дано:
- угол падения α = 60°
- абсолютный показатель преломления стекла n = 1,5

Найти:
- угол выхода луча из пластинки.

Решение:

1. Сначала применим закон Снеллиуса для первой границы между воздухом и стеклом:
   n1 * sin(α) = n2 * sin(r1),

   где:
   n1 - показатель преломления воздуха (примерно 1),
   n2 - показатель преломления стекла (1,5),
   r1 - угол преломления на первой границе.

   Подставляем значения:
   1 * sin(60°) = 1.5 * sin(r1).

2. Вычислим sin(60°):
   sin(60°) = √3 / 2 ≈ 0.866.

3. Подставим это значение в уравнение:
   0.866 = 1.5 * sin(r1).

4. Решим уравнение для sin(r1):
   sin(r1) = 0.866 / 1.5 = 0.5773.

5. Теперь найдем угол r1:
   r1 = arcsin(0.5773) ≈ 35°.

6. После того как луч проходит через стекло, он сталкивается с торцевой гранью, где снова применим закон Снеллиуса:
   n2 * sin(r1) = n1 * sin(β),

   где:
   β - угол выхода из стекла.

   Подставляем значения:
   1.5 * sin(35°) = 1 * sin(β).

7. Вычислим sin(35°):
   sin(35°) ≈ 0.5736.

8. Подставим это значение в уравнение:
   1.5 * 0.5736 = sin(β)
   sin(β) = 0.8604.

9. Теперь находим угол β:
   β = arcsin(0.8604) ≈ 60°.

Ответ:
Угол выхода луча из пластинки составляет примерно 60°.
от