Вопрос школьника
Пучок света скользит вдоль боковой грани равнобедренной призмы. При каком предельном преломляющем угле γ призмы преломленные лучи претерпят полное внутреннее отражение на второй боковой грани? Показатель преломления материала призмы для этих лучей n=1,6.
Ответ от учителя
Призма имеет форму треугольника, у которого две стороны равны. Призму можно разрезать на две равнобедренные треугольные призмы, каждая из которых имеет угол при вершине равный 60 градусов.
При падении светового пучка на первую боковую грань призмы, он преломляется и направляется к второй боковой грани. При достижении второй грани, световой пучок может пройти через нее или претерпеть полное внутреннее отражение.
Полное внутреннее отражение происходит, когда угол падения светового луча на вторую боковую грань превышает критический угол. Критический угол определяется по формуле:
sin(критический угол) = 1/n
где n — показатель преломления материала призмы.
Для данной задачи, показатель преломления материала призмы равен 1,6. Значит, критический угол равен:
sin(критический угол) = 1/1,6 = 0,625
критический угол = arcsin(0,625) = 38,7 градусов
Таким образом, при предельном преломляющем угле γ, равном 38,7 градусов, преломленные лучи света на второй боковой грани призмы претерпят полное внутреннее отражение.
