Вопрос школьника
Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы, преломляющий угол которой равен 40°. Показатель преломления материала призмы для этого луча равен 1,5. Найдите угол отклонения луча, выходящего из призмы, от первоначального направления
Ответ от учителя
При падении луча на боковую поверхность призмы происходит его преломление, а при выходе из призмы — отклонение. Угол отклонения можно найти с помощью закона преломления и закона отражения.
Из закона преломления следует, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению показателей преломления двух сред:
sin(угол падения) / sin(угол преломления) = n2 / n1
где n1 — показатель преломления первой среды (воздуха), n2 — показатель преломления второй среды (материала призмы).
Подставляя значения, получаем:
sin(90°) / sin(угол преломления) = 1,5 / 1
sin(угол преломления) = 1 / 1,5 = 0,6667
угол преломления = arcsin(0,6667) = 41,81°
Таким образом, угол преломления луча в призме равен 41,81°.
Далее, при выходе из призмы луч отклоняется на угол, который можно найти из закона отражения:
угол отражения = 2 * угол преломления — угол падения
угол отражения = 2 * 41,81° — 90° = 93,62°
Таким образом, угол отклонения луча, выходящего из призмы, от первоначального направления равен 93,62° — 90° = 3,62°.
