Схемы считаем слева направо: 1–3 в верхнем ряду, 4–6 в нижнем. Нормаль перпендикулярна соответствующей грани: в 1,3,4,6 горизонтальна, в 2,5 вертикальна. α отмечают между нормалью со стороны исходной среды и падающим лучом; γ — между нормалью в новой среде и прошедшим лучом.
1) Воздух→стекло через левую грань: \(\gamma<\alpha\), луч идёт вправо-вверх, ближе к горизонтальной нормали.
2) Воздух→стекло через верхнюю грань: \(\gamma<\alpha\), луч идёт вниз-вправо, ближе к вертикали.
3) Воздух→стекло через правую грань: \(\gamma<\alpha\), луч идёт влево-вверх, ближе к горизонтали.
4) Стекло→воздух через правую грань: при \(\alpha<\alpha_0\) имеем \(\gamma>\alpha\), луч отклоняется вверх дальше от горизонтальной нормали.
5) Стекло→воздух через нижнюю грань. На рисунке угол к вертикальной нормали около 60°. Показатель стекла не задан; при обычном учебном примере \(n=1{,}5\) критический угол \(\alpha_0=\arcsin\frac1{1{,}5}\approx41{,}81^\circ\). Тогда 60° больше критического, и прошедшего луча нет: происходит полное внутреннее отражение вверх-вправо, \(\beta=\alpha\). Нельзя строить физически невозможный выходящий луч. Если рисунок понимается как чисто условный, существование проходящего луча требует \(n_{\text{ст}}\sin\alpha\le1\).
6) Стекло→воздух через левую грань: при \(\alpha<\alpha_0\), \(\gamma>\alpha\), луч идёт влево-вверх дальше от горизонтали.
Построения ниже — явно подписанные примеры геометрии при n ст=1,5. Пять проходящих направлений даны по закону Снеллиуса; для пятой схемы показано полное отражение. Точное числовое преломление в исходнике не определяется без показателя.
Схема 1: α и γ; в случае 5 вместо γ отмечен угол отражения β.Схема 2: α и γ; в случае 5 вместо γ отмечен угол отражения β.Схема 3: α и γ; в случае 5 вместо γ отмечен угол отражения β.Схема 4: α и γ; в случае 5 вместо γ отмечен угол отражения β.Схема 5: α и γ; в случае 5 вместо γ отмечен угол отражения β.Схема 6: α и γ; в случае 5 вместо γ отмечен угол отражения β.Увеличенный исходник: в нижней средней схеме нормаль вертикальна, луч идёт из стекла к нижней грани.
Что применять при решении
Закон Снеллиуса
\(n_1\sin\alpha=n_2\sin\gamma\).
Оптическая плотность
Большему показателю соответствует меньшая скорость света в среде.
Относительный показатель
\(n_{21}=\frac{n_2}{n_1}\).
Полное внутреннее отражение
При \(n_1>n_2\), \(\sin\alpha_0=\frac{n_2}{n_1}\); для \(\alpha>\alpha_0\) проходящего луча нет.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
