2017-04-30
Определить смещение луча после прохождения через плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной $d = 6 см$, имеющую показатель преломления $n = 1,6$. Угол падения луча на пластинку $\alpha = 60^{ \circ}$.
Решение:
АВ - падающий на пластинку луч, ВN - перпендикуляр в точке падения, $\alpha$ - угол падения, ВС - преломленный луч, $\beta$ - угол преломления. СМ - перпендикуляр в точке падения луча на нижнюю грань пластинки. Так как $CM \parallel BN$, то луч падает на нижнюю грань пластинки под углом $\beta$. На основании обратимости хода световых лучей можно утверждать, что он выходит из пластинки под углом $\alpha$. Итак, $AB \parallel CD$, однако происходит смещение луча на расстояние $CF ( CF \perp AB)$. Запишем закон преломления в точке В:
$\frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} = n \Rightarrow \sin \beta = \frac{ \sin \alpha }{n} \Rightarrow \sin \beta = 0,54 \Rightarrow \beta = 32,8^{ \circ}$.
$\angle KBF = \angle ABN = \alpha$ (вертикальные углы), поэтому $\angle CBF = \alpha - \beta$. Из $\Delta CBK: BC = \frac{BK}{ \cos \beta} = \frac{d}{ \cos \beta}$. Из $\Delta CBF$ смещение луча $CF = BC \sin \angle CBF = \frac{d \sin ( \alpha - \beta)}{ \cos \beta} = 3,3 см$.