Яким кутом має випадати світловий промінь на скляну плоско-паралельну пластинку товщиною 3 см, якщо показник заломлення

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон преломления света, который устанавливает зависимость между углом падения светового луча и углом преломления в среде. Формула для закона преломления записывается следующим образом:

\[n_1 \cdot \sin\theta_1 = n_2 \cdot \sin\theta_2\]

Где \(n_1\) и \(n_2\) - показатели преломления двух сред, через которые проходит световой луч, \(\theta_1\) - угол падения светового луча на границе раздела сред, и \(\theta_2\) - угол преломления светового луча.

В данной задаче показатель преломления воздуха принимается равным 1, так как световой луч проходит из воздуха в стекло. Показатель преломления стекла обозначим через \(n\). Задача состоит в том, чтобы найти угол падения светового луча на плоско-параллельную пластинку.

Давайте посмотрим на структуру плоско-параллельной пластинки. Ее толщина равна 3 см. Мы знаем, что показатель преломления стекла равен \(n\). Поэтому, когда световой луч проходит через пластинку, он дважды подвергается преломлению - на входе и на выходе.

Если мы представим, что световой луч входит вертикально на входе в пластинку, то он будет отклоняться под углом \(\theta_1\) на входе и под тем же углом \(\theta_2\) на выходе. Таким образом, в задаче нужно найти значение угла \(\theta_1\).

Чтобы найти угол \(\theta_1\), мы можем воспользоваться геометрическими свойствами плоско-параллельной пластинки. Поскольку пластинка плоская и параллельна плоскости входного луча, угол падения и угол преломления в пластинке равны.

Таким образом, у нас есть два равных угла: угол падения \(\theta_1\) на входе в пластинку и угол преломления \(\theta_2\) на выходе из пластинки. Мы также знаем, что показатель преломления стекла равен \(n\).

Теперь мы можем записать закон преломления для угла \(\theta_1\):

\[1 \cdot \sin\theta_1 = n \cdot \sin\theta_1\]

Мы можем сократить \(\sin\theta_1\) со сокращающихся частей уравнения:

\[1 = n\]

Таким образом, мы получаем, что показатель преломления стекла равен единице. Это означает, что световой луч не преломляется при прохождении через плоско-параллельную пластинку. Угол, под которым световой луч падает на пластинку, может быть любым.

Таким образом, ответ на задачу - световой луч может падать на плоско-параллельную пластинку с любым углом.