ID: 00003685
На рисунке изображён ход светового луча 1, падающего из среды с показателем преломления $n_{1}$ на плоскую поверхность среды с показателем преломления $n_{2}$. На рисунке также показаны отражённый и преломлённый лучи.
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Угол падения луча на границу раздела сред равен 60°.
2) Угол отражения луча равен 120°.
3) Угол преломления луча равен 30°.
4) Показатель преломления среды 1 больше показателя преломления среды 2.
5) Скорость распространения света в среде 1 больше скорости распространения света в среде 2.
Источник: ФИПИ
Углы в оптике отсчитываются от нормали к поверхности — это вертикальная линия (направления $90°$ вверх и $270°$ вниз на транспортире). Граница раздела сред — горизонтальная линия ($0°$–$180°$).
Падающий луч 1 идёт из направления $30°$, поэтому угол падения (от нормали $90°$) равен $90°-30°=60°$. Отражённый луч уходит в направление $150°$, его угол от нормали тоже $150°-90°=60°$ (закон отражения выполнен). Преломлённый луч уходит в среду 2 в направлении около $240°$, поэтому угол преломления (от нижней нормали $270°$) равен $270°-240°=30°$.
Так как угол преломления ($30°$) меньше угла падения ($60°$), луч приближается к нормали — значит вторая среда оптически более плотная: $n_2\gt n_1$. Скорость света $v=\dfrac{c}{n}$, поэтому в среде 1 (с меньшим показателем) скорость больше.
Проверим утверждения. (1) Угол падения $60°$ — верно. (2) Угол отражения равен $60°$, а не $120°$ — неверно. (3) Угол преломления $30°$ — верно. (4) Показатель преломления среды 1 больше — неверно (наоборот, $n_2\gt n_1$). (5) Скорость света в среде 1 больше, чем в среде 2 — верно.
Верные утверждения: 1, 3 и 5.