Задание №15 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо внимательно изучить представленный рисунок и вспомнить основные определения геометрической оптики.

1. Определение границы раздела сред и перпендикуляра. На рисунке изображён полуцилиндр из стекла, плоская грань которого является границей раздела сред (воздух — стекло). Перпендикуляр к границе раздела сред в точке падения луча проходит через центр круговой шкалы и соответствует отметке $0^\circ$ на лимбе прибора.

2. Определение падающего луча. Падающий луч идёт из воздуха (верхняя левая часть рисунка). Мы видим, что он проходит через отметку $60^\circ$ на шкале. Однако в оптике углы всегда отсчитываются от перпендикуляра к поверхности. Следовательно, угол падения $\alpha$ равен $60^\circ$.

3. Определение отражённого луча. Часть света отражается обратно в воздух. Согласно закону отражения, угол отражения равен углу падения. Мы видим луч, выходящий под углом $60^\circ$ симметрично падающему.

4. Определение преломлённого луча и угла преломления. Преломлённый луч проходит внутрь стеклянного полуцилиндра (нижняя часть рисунка). Угол преломления $\gamma$ — это угол между преломлённым лучом и перпендикуляром к границе раздела сред в точке падения.

5. Снятие показаний по шкале. Посмотрим на нижнюю часть шкалы, где проходит преломлённый луч. Луч пересекает шкалу между отметками $30^\circ$ и $45^\circ$. Если внимательно рассмотреть деления (цена деления составляет $5^\circ$), то видно, что луч проходит ровно через второе деление после $30^\circ$, что соответствует значению $35^\circ$.

Таким образом, угол преломления $\gamma \approx 35^\circ$.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ