Задачи › Полное внутреннее отражение

Свет в цилиндре

  1. Свет в цилиндре

    МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
    6/10

    Точечный источник света \(S\) расположен вне цилиндра на его оси вблизи торца (основания).

    Найдите минимальный показатель преломления \(n\) материала цилиндра, при котором ни один луч, вошедший через основание, не выйдет через боковую поверхность наружу.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(n_{\min} = \sqrt{2}\).

    Решение

    Через боковую поверхность цилиндра не выйдет ни один луч, если для луча с углом падения \(\gamma \approx \pi/2\) (рис. 237) угол падения \(\alpha\) на внутреннюю поверхность будет удовлетворять соотношению \(\sin\alpha > 1/n\). В этом случае на боковой поверхности луч испытает полное внутреннее отражение.

    Из геометрических соображений следует, что \[\sin\alpha = \sqrt{1 - \sin^2\beta}, \qquad \sin\beta = 1/n.\] Таким образом, \[n_{\min} = \sqrt{2}.\]

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи