2020-11-28
Капля жидкости лежит на плоской стороне полусферической стеклянной пластинки (рис.). Как можно определить показатель преломления жидкости на основе наблюдений явления полного отражения? Показатель преломления стекла неизвестен и его также надо определить.
Решение:
Предположим, что луч света проходит так, как показано на рис. Тогда $\frac{ \sin \beta }{ \sin \alpha } = n_{р.с}$, где $n_{р.с}$ - показатель преломления луча света на границе перехода его из жидкости в стекло. При полном отражении света на границе стекло - жидкость $\alpha = 90^{ \circ}$ и $\sin \beta_{0} = n_{р.с}$.
Аналогично для полного отражения света на границе стекло-воздух $\sin \delta_{0} = \frac{1}{n_{c} }$, где $n_{c}$ - показатель преломления стекла. Учитывая, что $n_{р.с} = \frac{n_{р} }{n_{c} }$, получим $n_{р} = \frac{ \sin \beta_{0} }{ \sin \delta_{0} }$.
Итак, чтобы определить показатель преломления жидкости, нужно направить луч света так, чтобы можно было наблюдать полное отражение на границе стекло - жидкость и определить угол $\beta_{0}$. Затем так же определить угол $\delta_{0}$ и вычислить $n_{р}$.