Луч через две пластины
6/10Солнечный лучик летел на Землю, чтобы поиграть с детьми в солнечных зайчиков. Однако на планете он, влетая в дом, прошёл через препятствие из двух прямоугольных пластин кронгласа, находящихся на расстоянии \(1\) см друг от друга. Помогите лучику посчитать, на какое расстояние от первоначального направления он сместился, если он упал на кронглас под углом \(60^\circ\) к поверхности. Показатель преломления кронгласа равен \(1{,}5\), а толщина каждой пластины составляет \(3\) см. Считать, что вне пластин находится воздух.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаМежду пластинами луч идёт параллельно первоначальному направлению, поэтому смещение складывается из смещений в каждой пластине. Угол падения на пластину — дополнительный к углу с поверхностью.
Ответ\(H \approx 0{,}012\) м \(= 12\) мм.
РешениеУгол падения \(\alpha_1 = \dfrac{\pi}{2} - \alpha_и = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ\). Из закона преломления \(\sin\beta_1 = \dfrac{\sin\alpha_1}{n}\). Смещение луча после прохождения одной пластины \(h = d\sin\alpha_1\left(1 - \dfrac{\cos\alpha_1}{n\cos\beta_1}\right)\), а после преобразования \[h = d\sin\alpha_1\left(1 - \frac{\sqrt{1-\sin^2\alpha_1}}{\sqrt{n^2-\sin^2\alpha_1}}\right).\] Между пластинами направление луча не меняется, поэтому смещение после двух пластин \(H = 2h\): \[H = 2d\sin\alpha_1\left(1 - \frac{\sqrt{1-\sin^2\alpha_1}}{\sqrt{n^2-\sin^2\alpha_1}}\right) = 2\cdot 0{,}03\cdot 0{,}5\left(1 - \frac{\sqrt{0{,}75}}{\sqrt{2}}\right) \approx 0{,}012~\text{м}.\]
Похожие задачи
- Три среды и закон преломления Ведомственная 2010/11, 11 кл.
- Оптическая плотность ВсОШ 2012/13, 9 кл.
- Анаморфные призмы МОШ 2018/19, 11 кл.
- Вариант 1. Рыбак и рыба СПбГУ 2021/22, 10 кл.
- Вариант 2. Водолаз и самолёт СПбГУ 2021/22, 10 кл.
- Рыба под водой СПбГУ 2021/22, 11 кл.