Смещение луча в пластине
3/10Определите смещение луча после прохождения через плоскопараллельную стеклянную пластину (расстояние между прямой, по которой идёт падающий на пластину луч, и прямой, по которой идёт прошедший пластину луч). Толщина пластины \(d = 6\) см, показатель преломления стекла \(n = 1{,}6\). Угол падения луча на пластину \(\alpha = 60^\circ\).
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) см

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПостройте ход луча внутри пластины: два преломления дают параллельный выход, но сдвинутый на расстояние, которое считается через \(d\) и угол \(\alpha - \beta\).
Ответ\(3{,}3\) см.
Решение\(AB\) — падающий на пластину луч, \(BN\) — перпендикуляр в точке падения, \(\alpha\) — угол падения, \(BC\) — преломлённый луч, \(\beta\) — угол преломления, \(CM\) — перпендикуляр в точке падения луча на нижнюю грань пластины. Так как \(CM \parallel BN\), луч падает на нижнюю грань под углом \(\beta\). На основании обратимости хода световых лучей луч выходит из пластины под углом \(\alpha\). Итак, \(AB \parallel CL\), однако происходит смещение луча на расстояние \(CF\).
Закон преломления в точке \(B\): \(\dfrac{\sin\alpha}{\sin\beta} = n\), \(\sin\beta = \dfrac{\sin\alpha}{n}\), \(\sin\beta \approx 0{,}54\), \(\beta \approx 32{,}8^\circ\). \(\angle KBF = \angle ABN = \alpha\) (как вертикальные углы), поэтому \(\angle CBF = \alpha - \beta\).
Из треугольника \(CBK\): \(BC = BK/\cos\beta\). Из треугольника \(CBF\) смещение луча \(CF = BC\sin\angle CBF = \dfrac{d\sin(\alpha - \beta)}{\cos\beta} \approx 3{,}3\) см.
Похожие задачи
- Призма и спектр (A30) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Опыты с призмой (A30) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Ступенька на стеклянной пластине (A21) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Опыты с призмой (A30) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Опыты с призмой (А24) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Опыты с призмой (А24) ЕГЭ 2009, 11 кл.