Задачи › Закон преломления

Половина стеклянного шара

  1. Половина стеклянного шара

    Интернет-олимпиада 2016/17, 11 кл.
    7/10

    Из стекла с показателем преломления \(n=1{,}58\) вырезана половина стеклянного шара радиусом \(R=0{,}5\) м. Два тонких луча света падают нормально на плоскую поверхность стекла, каждый на расстоянии \(a\) от его оси симметрии. Оба луча и ось симметрии шара лежат в одной плоскости (см. рис.). На сферической поверхности лучи частично отражаются, а частично преломляются.

    Рисунок

    При \(a=0{,}18\) м:

    1. под каким углом \(\varphi\) к поверхности сферы выйдут преломлённые лучи;

    2. на каком расстоянии \(X\) от точки \(A\) пересекутся преломлённые лучи;

    3. на каком расстоянии \(Y\) от точки \(A\) пересекутся отражённые лучи;

    4. найдите минимальное значение \(a=a_{\min}\), при котором частицы света луча, отражённого от сферической поверхности, непременно опять попадут на неё (возможны отражения как от сферической, так и от плоской поверхностей).

    Ответы вводите с точностью до тысячных. Число \(\pi\) примите равным \(3{,}1416\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Угол падения на сферу найдите из прямоугольного треугольника с гипотенузой \(R\) и катетом \(a\). Дальше — закон преломления на сферической границе и геометрия хода лучей.

    Ответ

    1) \(\varphi = 0{,}9658 \pm 0{,}01\) рад;  2) \(X = 0{,}7128 \pm 0{,}01\) м;  3) \(Y = 0{,}3696 \pm 0{,}0025\) м;  4) \(a_{\min} = 0{,}1683 \pm 0{,}0025\) м.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи