ID: 00017275
Луч света падает на границу раздела «стекло — воздух». Как изменятся при увеличении показателя преломления стекла следующие три величины: длина волны света в стекле, угол преломления, угол полного внутреннего отражения?
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) длина волны света в стекле
Б) угол преломления
В) угол полного внутреннего отражения
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины в порядке А, Б, В. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Чем «плотнее» стекло (больше показатель преломления $n$), тем сильнее оно тормозит и «прижимает» свет. Посмотрим, как это растягивание/сжатие отражается на трёх величинах.
В среде длина волны $\lambda_{\text{ст}}=\dfrac{\lambda_0}{n}$, где $\lambda_0$ — длина волны в вакууме (она фиксирована, ведь частота от источника не меняется). Увеличиваем $n$ — дробь уменьшается, значит, длина волны в стекле уменьшится — вариант 2.
Закон преломления для перехода стекло→воздух: $n\sin\alpha=\sin\beta$, где $\alpha$ — фиксированный угол падения в стекле, $\beta$ — угол преломления в воздухе. Увеличиваем $n$ — правая часть $\sin\beta$ растёт, значит, угол преломления $\beta$ увеличится — вариант 1.
Предельный угол находится из условия $\sin\alpha_{\text{пр}}=\dfrac{1}{n}$. Увеличиваем $n$ — синус уменьшается, значит, и сам предельный угол уменьшится — вариант 2.