Задание №15 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо проанализировать ход лучей на представленном рисунке, используя законы геометрической оптики.

1. Определение границы раздела сред и перпендикуляра. На рисунке изображён оптический диск с полуцилиндрическим стеклянным телом. Плоская грань этого тела является границей раздела двух сред (воздух и стекло). Перпендикуляр к границе раздела сред (нормаль) проходит через центр диска и соответствует отметке $0^{\circ}$ на шкале прибора.

2. Идентификация лучей.
— Падающий луч идёт из воздуха к центру диска. По шкале мы видим, что он проходит через отметку $60^{\circ}$.
— Отражённый луч возвращается в ту же среду (воздух). На рисунке он виден в верхней части и проходит через отметку $60^{\circ}$ с другой стороны от нормали.
— Преломлённый луч проходит внутрь стекла. Мы видим его в нижней части диска, он проходит примерно через отметку $35^{\circ}$.

3. Определение углов. В оптике углы падения, отражения и преломления всегда отсчитываются от перпендикуляра (нормали) к границе раздела сред.
— Угол падения $\alpha$ — это угол между падающим лучом и нормалью. Судя по шкале, $\alpha = 60^{\circ}$.
— Согласно закону отражения света, угол отражения $\gamma$ равен углу падения $\alpha$.

4. Расчёт. Так как падающий луч находится на отметке $60^{\circ}$ относительно нормали ($0^{\circ}$), то:
$\gamma = \alpha = 60^{\circ}$.

Проверим по рисунку: отражённый луч действительно симметричен падающему относительно нулевой отметки и указывает на деление $60^{\circ}$.

Ответ: 4

Источник: ФИПИ