Половина стеклянного шара
7/10Из 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.

При \(a=0{,}18\) м:
под каким углом \(\varphi\) к поверхности сферы выйдут преломлённые лучи;
на каком расстоянии \(X\) от точки \(A\) пересекутся преломлённые лучи;
на каком расстоянии \(Y\) от точки \(A\) пересекутся отражённые лучи;
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
ПодсказкаУгол падения на сферу найдите из прямоугольного треугольника с гипотенузой \(R\) и катетом \(a\). Дальше — закон преломления на сферической границе и геометрия хода лучей.
Ответ1) \(\varphi = 0{,}9658 \pm 0{,}01\) 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.
Похожие задачи
- Видимая толщина канала в ручке МОШ 2014/15, 11 кл.
- Рефрактометрия Санкт-Петербургская 2016/17, 9 кл.
- Русалочка ВсОШ 2018/19, 11 кл.
- Рассеяние света и закон Ламберта–Бугера–Бера Санкт-Петербургская 2018/19, 11 кл.
- Прозрачный шарик ВсОШ 2019/20, 11 кл.
- Рассматривая монеточку МОШ 2020/21, 11 кл.