2017-04-30
В воду опущен прямоугольный стеклянный клин. Показатель преломления стекла $n = 1,5$. При каких значениях угла $\alpha$ луч света, падающий нормально на грань АВ, целиком достигнет грани АС? Показатель преломления воды $n_{в} = 1,33$.
Решение:
Луч, падающий перпендикулярно грани АВ, не преломляется. Пусть O - точка падения его на грань ВС. DO - перпендикуляр, восстановленный в точке падения, тогда $\angle DON$ - угол падения, причем $\angle DON = \angle CBA = \alpha$. Луч целиком достигает грани АС, если от грани ВС он будет полностью отражаться. Для этого необходимо, чтобы $\alpha \geq \alpha_{0}$, где $\alpha_{0}$ - угол полного отражения на границе стекло-вода.
$\sin \alpha_{0} = \frac{n_{в}}{n} = 0,89 \Rightarrow \alpha_{0} =62,5^{ \circ}$. При $\alpha \geq 62,5^{ \circ}$ луч света целиком достигнет грани АС.