Question

На рисунке 16.9 схематически изображён ход луча при прохождении сквозь плоскопараллельную прозрачную пластинку.
а) Перенесите рисунок в тетрадь и обозначьте на нём все углы падения и преломления.
б) Объясните, почему в результате прохождения сквозь пластинку направление луча не изменилось.
в) Чему равно смещение луча d, если толщина пластинки h = 2 см, угол падения α = 60°, а показатель преломления материала пластинки n = 1,5?

Answer 1

а) Рекомендуется нарисовать плоскопараллельную пластинку и обозначить угол падения α (60°) и углы преломления при входе и выходе из пластинки.

б) Направление луча не изменилось, потому что луч света, проходя через плоскопараллельную пластинку, преломляется дважды: при входе и выходе. Углы входа и выхода одинаковы, что приводит к отсутствию общего изменения направления.

в) Для вычисления смещения луча d можно использовать формулу:
d = h * (sin(α) - sin(β))
Где β - угол преломления, который можно найти из закона Снеллиуса:
n1 * sin(α) = n2 * sin(β)
1 * sin(60°) = 1.5 * sin(β)
sin(60°) = √3 / 2 ≈ 0.866
0.866 = 1.5 * sin(β)
sin(β) ≈ 0.577

Теперь мы можем найти угол β:
β ≈ arcsin(0.577) ≈ 35.3°

Теперь подставим значения для smещения:
d = 2 * (sin(60°) - sin(35.3°))

sin(60°) ≈ 0.866  
sin(35.3°) ≈ 0.577  

d = 2 * (0.866 - 0.577)  
d = 2 * 0.289  
d ≈ 0.578 см

ответ: смещение луча d примерно равно 0.578 см.