2014-06-01
Если смотреть на капиллярную трубку, внешний радиус которой $R$, сбоку, то видимый внутренний радиус капилляра равен $r$. Каков истинный внутренний радиус $r_{0}$ капилляра? Показатель преломления стекла равен $n$.
Решение:
Видимый внутренний диаметр капилляра определяется теми лучами, которые, выходя из трубки параллельными, исходят из точек на внутренней поверхности трубки по касательной к этой поверхности (рис.). В этом случае они максимально удалены друг от друга. Так как
$\frac{\sin \alpha}{\sin \beta}=\frac{1}{n}$ и $\sin \beta = \cos \gamma = \frac{r}{R}$,
то
$\sin \alpha = \frac{r}{R} \frac{1}{n}$.
Как видно из рисунка.
$r_{0}=R \sin \alpha = r \frac{1}{n}$.
Это верно, если $R > r_{0}n$. Если же $R \leq r_{0}n$, то видимый внутренний радиус трубки будет совпадать с ее внешним радиусом и поэтому внутренняя поверхность трубки не будет видна: трубка будет казаться сплошной.