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.