Вопрос школьника
Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной d = 10 см под углом α = 60°. Найдите боковое смещение луча на выходе из пластинки
Ответ от учителя
При прохождении луча света через стеклянную пластинку происходит его преломление. Угол преломления определяется законом Снелла: n1*sin(α1) = n2*sin(α2), где n1 и n2 — показатели преломления сред, α1 и α2 — углы падения и преломления соответственно.
В данном случае угол падения α = 60°, а показатель преломления стекла n = 1,5. Так как луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку, то угол преломления будет равен углу падения, т.е. α2 = α = 60°. Тогда из закона Снелла получаем:
n1*sin(α1) = n2*sin(α2)
sin(α1) = n2/n1*sin(α2)
sin(α1) = 1,5/1*sin(60°)
sin(α1) = 0,866
Таким образом, угол преломления α1 = arcsin(0,866) = 60,1°.
Для определения бокового смещения луча на выходе из пластинки необходимо учесть, что при прохождении луча через пластинку происходит его смещение на расстояние d*sin(α1-α2). В данном случае толщина пластинки d = 10 см, а углы падения и преломления равны α = α2 = 60° и α1 = 60,1° соответственно. Тогда боковое смещение луча будет равно:
d*sin(α1-α2) = 10*0,1*sin(60,1°-60°) = 0,017 см
Таким образом, боковое смещение луча на выходе из пластинки составляет 0,017 см.
