Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11660
2019-11-24 
Капля жидкости лежит на плоской стороне полусферической стеклянной пластинки. Покажите, как можно определить показатель преломления жидкости из наблюдений полного внутреннего отражения. Показатель преломления стекла тоже неизвестен и его надо определить.
Решение:
Если луч света идет так, как показано на рисунке, то мы можем записать, что
$\frac{ \sin \beta}{ \sin \alpha} = n_{жс}$,
где $n_{жс}$ - показатель преломления луча света при переходе из жидкости в стекло.
При полном внутреннем отражении света на границе стекло - жидкость $\alpha = 90^{ \circ}$, и поэтому $\sin \beta_{0} = n_{жс}$, где $\beta_{0}$ - угол падения луча, при котором наблюдается полнее внутреннее отражение. Аналогично для полного внутреннего отражения света на границе стекло - воздух мы можем записать $\sin \delta_{0} = \frac{1}{n_{с} }$, где $n_{с}$ - показатель преломления стекла. Из этих двух формул, учитывая что $n_{жс} = \frac{n_{ж} }{n_{c} }$, найдем
$n_{ж} = \frac{ \sin \beta_{0}}{ \sin \delta_{0}}$.
Теперь несложно определить показатель преломления жидкости: направить луч света так, чтобы его можно было наблюдать лишь испытавшим полное внутреннее отражение на границе раздела стекло - жидкость. Этим мы определим угол $\beta_{0}$. Затем точно так же определим угол $\delta_{0}$. После этого вычислить показатель преломления жидкости не составит труда. Провести опыты поможет то обстоятельство, что луч не испытывает преломления на сферической границе стекла и воздуха, так как он надает перпендикулярно поверхности с текла. Это позволяет легко определить направление луча, падающего на плоскую границу пластинки.
Капля жидкости лежит на плоской стороне полусферической стеклянной пластинки. Покажите, как можно определить показатель преломления жидкости из наблюдений полного внутреннего отражения. Показатель преломления стекла тоже неизвестен и его надо определить.
Решение:
Если луч света идет так, как показано на рисунке, то мы можем записать, что
$\frac{ \sin \beta}{ \sin \alpha} = n_{жс}$,
где $n_{жс}$ - показатель преломления луча света при переходе из жидкости в стекло.
При полном внутреннем отражении света на границе стекло - жидкость $\alpha = 90^{ \circ}$, и поэтому $\sin \beta_{0} = n_{жс}$, где $\beta_{0}$ - угол падения луча, при котором наблюдается полнее внутреннее отражение. Аналогично для полного внутреннего отражения света на границе стекло - воздух мы можем записать $\sin \delta_{0} = \frac{1}{n_{с} }$, где $n_{с}$ - показатель преломления стекла. Из этих двух формул, учитывая что $n_{жс} = \frac{n_{ж} }{n_{c} }$, найдем
$n_{ж} = \frac{ \sin \beta_{0}}{ \sin \delta_{0}}$.
Теперь несложно определить показатель преломления жидкости: направить луч света так, чтобы его можно было наблюдать лишь испытавшим полное внутреннее отражение на границе раздела стекло - жидкость. Этим мы определим угол $\beta_{0}$. Затем точно так же определим угол $\delta_{0}$. После этого вычислить показатель преломления жидкости не составит труда. Провести опыты поможет то обстоятельство, что луч не испытывает преломления на сферической границе стекла и воздуха, так как он надает перпендикулярно поверхности с текла. Это позволяет легко определить направление луча, падающего на плоскую границу пластинки.
