Решение
Дано:
n_2 = 1 (вакуум)
\alpha_{пред} = 60^{\circ}
Найти:
n
Решение:
Закон преломления Снеллиуса на границе раздела двух сред:
n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta
где n_1 = n — показатель преломления вещества (свет идёт изнутри), n_2 = 1 — для вакуума.
Предельный угол полного внутреннего отражения определяется условием \beta = 90^{\circ} при \alpha = \alpha_{пред}:
n \cdot \sin \alpha_{пред} = 1 \cdot \sin 90^{\circ} = 1
Отсюда:
n = \frac{1}{\sin \alpha_{пред}} = \frac{1}{\sin 60^{\circ}} = \frac{1}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{2}{\sqrt{3}}
Численно:
n = \frac{2}{\sqrt{3}} \approx 1{,}1547 \approx 1{,}15
Показатель преломления вещества n \approx 1{,}15.