Задание №15 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо проанализировать представленный рисунок, на котором изображён ход световых лучей на границе раздела двух сред (воздух и стекло) с использованием оптической шайбы (транспортира).

1. Определение ключевых линий:
На рисунке мы видим плоскую границу раздела сред, которая проходит вертикально через центр круга (отметки $90^\circ$ сверху и снизу). Перпендикуляр к границе раздела (нормаль) проходит горизонтально через центр и соответствует отметке $0^\circ$ на шкале прибора.

2. Идентификация лучей:
Слева направо на границу раздела падает световой луч.
— Падающий луч находится в левой верхней четверти и проходит через отметку $30^\circ$.
— Отражённый луч возвращается в ту же среду (воздух) и находится в левой нижней четверти. Он также проходит через отметку $30^\circ$.
— Преломлённый луч проходит во вторую среду (стекло) и виден справа, отклоняясь к нормали (проходит примерно через отметку $20^\circ$).

3. Применение закона отражения света:
Согласно закону отражения света, угол падения $\alpha$ равен углу отражения $\gamma$.
Углы в оптике всегда отсчитываются от перпендикуляра к границе раздела сред.
На шкале прибора нормаль совмещена с нулём ($0^\circ$). Следовательно, значение на шкале, через которое проходит луч, и есть искомый угол.

4. Определение значения:
Глядя на ход отражённого луча (нижний луч слева), мы видим, что он чётко совпадает с делением $30^\circ$ на лимбе прибора. Таким образом, угол отражения составляет $30^\circ$.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ