Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13605
2020-02-29 
Каков коэффициент преломления $n$ прозрачного пластика, из которого сделана изображенная на фотографии (см. рисунок) половинка шара, лежащая на ткани черного цвета? (В центре выпуклой поверхности имеется небольшое углубление.) Фотоаппарат при съемке находился далеко от половинки шара, стены и потолок комнаты были хорошо освещены.
Решение:
Прежде всего, понятно, что половинка шара лежит на черной ткани так, что плоская поверхность обращена к фотоаппарату. Если бы это было не так, то фотография выглядела бы по-другому: все участки изображения половинки шара были бы светлыми. Поскольку в условии задачи сказано, что фотоаппарат при съемке находился далеко, то это означает, что в объектив фотоаппарата попали лучи света, идущие параллельно оси симметрии полушара. Эти лучи вышли из пластика, отразившись в последний раз внутри него от границы раздела пластик-воздух. В центре изображения имеется темное круглое пятно - это означает, что лучи, отраженные от внутренней кривой поверхности, имеют малую интенсивность в сравнении с теми лучами, которые вышли из участков полушара, видимых на фотографии светлыми. Иными словами, пограничные (на границе темного пятна и светлой полосы) лучи соответствуют падению лучей света изнутри пластика на границу раздела пластик-воздух под углом полного внутреннего отражения. Синус этого угла равен отношению радиуса $r$ темного пятна к радиусу $R$ изображения шара, а его обратная величина и есть коэффициент преломления света пластиком. Измерив на рисунке величины $r$ и $R$, находим
$n = \frac{R}{r} \approx 1,45$.
Каков коэффициент преломления $n$ прозрачного пластика, из которого сделана изображенная на фотографии (см. рисунок) половинка шара, лежащая на ткани черного цвета? (В центре выпуклой поверхности имеется небольшое углубление.) Фотоаппарат при съемке находился далеко от половинки шара, стены и потолок комнаты были хорошо освещены.
Решение:
Прежде всего, понятно, что половинка шара лежит на черной ткани так, что плоская поверхность обращена к фотоаппарату. Если бы это было не так, то фотография выглядела бы по-другому: все участки изображения половинки шара были бы светлыми. Поскольку в условии задачи сказано, что фотоаппарат при съемке находился далеко, то это означает, что в объектив фотоаппарата попали лучи света, идущие параллельно оси симметрии полушара. Эти лучи вышли из пластика, отразившись в последний раз внутри него от границы раздела пластик-воздух. В центре изображения имеется темное круглое пятно - это означает, что лучи, отраженные от внутренней кривой поверхности, имеют малую интенсивность в сравнении с теми лучами, которые вышли из участков полушара, видимых на фотографии светлыми. Иными словами, пограничные (на границе темного пятна и светлой полосы) лучи соответствуют падению лучей света изнутри пластика на границу раздела пластик-воздух под углом полного внутреннего отражения. Синус этого угла равен отношению радиуса $r$ темного пятна к радиусу $R$ изображения шара, а его обратная величина и есть коэффициент преломления света пластиком. Измерив на рисунке величины $r$ и $R$, находим
$n = \frac{R}{r} \approx 1,45$.
