2019-11-17
Стеклянный куб лежит на монете. При каких значениях показателя преломления стекла монета не видна через боковые грани?
Решение:
Луч от монеты $A$ через воздушный зазор между монетой и нижней гранью куба падает на нижнюю грань. Пусть угол падения равен $\alpha_{1}$, угол преломления - $\beta_{1}$ (см. рисунок).
Пройдя сквозь куб, луч под углом $\beta_{2}$ падает на боковую грань и под углом $\alpha_{2}$ выходит из куба. Только в случае, если луч выйдет, а не испытает полного внутреннего отражения, монету можно будет увидеть.
Легко догадаться, что граничный случай (видно - не видно) реализуется при $\alpha_{1} = \alpha_{2} = 90^{ \circ}$. Но тогда $\beta_{1} = \beta_{2} = 45^{ \circ}$. Следовательно, $n = \frac{ \sin 90^{ \circ}}{ \sin 45^{ \circ}} = \sqrt{2}$. Если $n > \sqrt{2}$, монету не видно.