Question

При изучении законов геометрической оптики школьник провёл опыт по преломлению света на стеклянной пластине, направив узкий пучок света на её поверхность (см. рис.).

| угол $\alpha$ | $20^{\circ}$ | $40^{\circ}$ | $50^{\circ}$ | $70^{\circ}$ |
|---|---|---|---|---|
| $\sin\alpha$ | $0{,}34$ | $0{,}64$ | $0{,}78$ | $0{,}94$ |

Выберите все правильные утверждения:

1) Угол падения равен $20^{\circ}$.
2) Показатель преломления стекла примерно равен $1{,}47$.
3) Угол преломления равен $40^{\circ}$.
4) Наблюдается полное внутреннее отражение.
5) Угол отражения равен $20^{\circ}$.

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/e86pfba3XmSuWyftck2SJLn6R1xn07NYZW7w9b77.jpg)

Accepted Answer

25

Answer

Идея решения: применить закон преломления света (закон Снеллиуса) для определения углов и показателя преломления, затем проверить каждое утверждение.

По диаграмме видно, что падающий луч составляет угол $30^{\circ}$ с нормалью к поверхности. Следовательно, угол падения $\alpha_1 = 30^{\circ}$, а преломленный луч составляет угол $\beta = 20^{\circ}$ с нормалью, то есть угол преломления $\alpha_2 = 20^{\circ}$.

Применим закон преломления:

$$n_1 \sin\alpha_1 = n_2 \sin\alpha_2$$

где $n_1 = 1$ (воздух), $n_2$ — показатель преломления стекла.

$$1 \cdot \sin 30^{\circ} = n_2 \sin 20^{\circ}$$

$$n_2 = \frac{\sin 30^{\circ}}{\sin 20^{\circ}} = \frac{0{,}5}{0{,}34} \approx 1{,}47$$

Проверим утверждения:

1) **Угол падения равен $20^{\circ}$** — неверно. Угол падения $30^{\circ}$.

2) **Показатель преломления стекла примерно равен $1{,}47$** — верно. Вычислено выше.

3) **Угол преломления равен $40^{\circ}$** — неверно. Угол преломления $20^{\circ}$.

4) **Наблюдается полное внутреннее отражение** — неверно. Свет переходит из менее плотной среды в более плотную, полное отражение невозможно.

5) **Угол отражения равен $20^{\circ}$** — верно. По закону отражения угол отражения равен углу падения, то есть $20^{\circ}$.

Задание №14Электродинамика: поля и токиЕГЭ по физике