Решение задачи: Преломление света в призме

Для решения этой задачи проанализируем ход луча на каждой границе раздела сред. Решение: 1. Вход луча в призму: Луч падает на левую грань призмы перпендикулярно (\( \alpha = 0^\circ \)). В этом случае, согласно закону преломления, луч не отклоняется и проходит в стекло прямолинейно. Это правильно показано на рисунке (горизонтальная линия внутри призмы). 2. Выход луча из призмы: Луч падает на вторую (наклонную) грань призмы изнутри. Чтобы понять, куда он отклонится, нужно построить нормаль (перпендикуляр) к этой грани в точке падения. Наклонная грань отклонена вправо-вниз. Следовательно, перпендикуляр к ней будет направлен вправо-вверх. 3. Применение закона преломления: Луч переходит из стекла (более плотная среда) в воздух (менее плотная среда). Согласно закону Снеллиуса: \[ n_{ст} \cdot \sin \alpha = n_{возд} \cdot \sin \beta \] Так как \( n_{ст} > n_{возд} \), то угол преломления должен быть больше угла падения (\( \beta > \alpha \)). Это значит, что при выходе в воздух луч должен отклониться от нормали еще сильнее "вниз". Анализ вариантов: - Варианты 1 и 2: Луч уходит вверх, что невозможно при таком расположении грани. - Вариант 3: Луч почти не отклоняется или отклоняется к нормали. - Вариант 4: Луч отклоняется от нормали вниз, что соответствует переходу из более плотной среды в менее плотную. - Варианты 5 и 6: Соответствуют случаю отражения или слишком сильного преломления, не характерного для обычного стекла под таким углом. Правильный ход луча при выходе из треугольной призмы (основанием вниз) — отклонение к основанию призмы. Ответ: 4 Запись в тетрадь: 1. На первой грани угол падения равен \( 0^\circ \), поэтому луч проходит не преломляясь. 2. На второй грани луч переходит из стекла в воздух (\( n_1 > n_2 \)). По закону преломления угол преломления должен быть больше угла падения (\( \beta > \alpha \)). 3. При таком расположении грани луч должен отклониться вниз, в сторону более толстой части призмы. Этому соответствует направление 4. Ответ: 4.