[рис.] Три плоскопараллельные стеклянные пластинки одинаковой толщины, но с различными показателями преломления сложены вплотную друг к другу. Из воздуха на поверхность верхней пластинки в точку А падает луч света под углом α0. В точке В луч света выходит обратно в воздух. Точки А и В смещены друг относительно друга вдоль пластинок на расстояние x. Среднюю пластинку заменяют на другую — такой же толщины, но с большим показателем преломления. Как в результате этого изменятся угол преломления света при переходе из второй пластинки в третью и расстояние x?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличится.
2. Уменьшится.
3. Не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Угол преломления света при переходе из второй пластинки в третью | Расстояние x
|
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличится.
2. Уменьшится.
3. Не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Угол преломления света при переходе из второй пластинки в третью | Расстояние x
|
💡 Пошаговый разбор и решение:
Согласно закону преломления Снеллиуса, \sin ы углов падения и преломления при выходе света из одной среды в другую связаны с показателями преломления соотношением $n_1 \sin \theta_1=n_2 \sin \theta_2$
Запишем закон преломления при переходе из воздуха в первую пластинку:
$\sin альфа _0=n_1 \sin альфа _1$
Накрест лежащие углы равны и тогда для границы между первой и второй пластинками справедливо:
$n_1 \sin альфа _1=n_2 \sin альфа _2$
Для границы между второй и третьей пластинками справедливо:
$n_2 \sin альфа _2=n_3 \sin альфа _3$
где $альфа _3$ — угол преломления света при переходе из второй пластинки в третью.
Соберем все уравнения вместе и получим:
$\sin альфа _0=n_3 \sin альфа _3$
Отсюда видно, что угол преломления $альфа _3$ не зависит от показателя преломления второй пластинки и при ее замене он не поменяется.
Расстояние x складывается из трех отклонений первоначального луча в трех пластинках, его можно найти по формуле:
$x=h \text{tg} альфа _1 + h \text{tg} альфа _2 + h \text{tg} альфа _3$
Здесь $\sin альфа _2= \frac{n_3 \sin альфа _3}{n_2}$ уменьшается с ростом показателя преломления второй пластинки, а значит, и расстояние x также уменьшится.
Ответ: 32.
Запишем закон преломления при переходе из воздуха в первую пластинку:
$\sin альфа _0=n_1 \sin альфа _1$
Накрест лежащие углы равны и тогда для границы между первой и второй пластинками справедливо:
$n_1 \sin альфа _1=n_2 \sin альфа _2$
Для границы между второй и третьей пластинками справедливо:
$n_2 \sin альфа _2=n_3 \sin альфа _3$
где $альфа _3$ — угол преломления света при переходе из второй пластинки в третью.
Соберем все уравнения вместе и получим:
$\sin альфа _0=n_3 \sin альфа _3$
Отсюда видно, что угол преломления $альфа _3$ не зависит от показателя преломления второй пластинки и при ее замене он не поменяется.
Расстояние x складывается из трех отклонений первоначального луча в трех пластинках, его можно найти по формуле:
$x=h \text{tg} альфа _1 + h \text{tg} альфа _2 + h \text{tg} альфа _3$
Здесь $\sin альфа _2= \frac{n_3 \sin альфа _3}{n_2}$ уменьшается с ростом показателя преломления второй пластинки, а значит, и расстояние x также уменьшится.
Ответ: 32.
Правильный ответ:
32
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167209 • Задание №9
Одному из двух одинаковых металлических шариков сообщили заряд −8 нКл, другому — заряд −2 нКл. Затем шарики п...
ID 102659 • Задание №2
Лошадь тянет телегу по горизонтальной дороге с постоянной скоростью. Сила тяги лошади равна по модулю суммарно...
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Физика:
ID 109397
[рис.] К источнику тока присоединены два одинаковых резистора, соединенных параллельно. Как изм...
ID 109398
[рис.] Как изменятся общее сопротивление цепи, сила тока в цепи и напряжение на клеммах источни...
ID 109399
Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружн...
ID 109400
Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружн...
ID 109401
Обкладки плоского воздушного конденсатора подсоединили к полюсам источника тока, а затем отсоед...