ID: 00017278
На поверхность плоского зеркала, перпендикулярного оси $OY$, падает луч света под углом $\alpha$. Отражаясь от зеркала, луч попадает на поверхность плоскопараллельной стеклянной пластины толщиной $d$ (см. рисунок).
Не изменяя угол падения луча на поверхность зеркала, пластину заменяют на другую пластину, показатель преломления которой больше, а толщина прежняя. Как в результате этого изменятся угол преломления луча при входе в пластину и расстояние вдоль оси $OY$ между точками входа луча в пластину и выхода из неё?
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) угол преломления луча при входе в пластину
Б) расстояние вдоль оси $OY$ между точками входа и выхода луча
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины в порядке А, Б. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Угол падения луча на пластину задаётся зеркалом и не меняется. Меняем только «плотность» стекла — растёт $n$. Чем плотнее стекло, тем сильнее оно «прижимает» луч к нормали, и тем прямее он идёт сквозь пластину.
Закон преломления на входе в пластину: $\sin\alpha=n\sin\gamma$, где $\alpha$ — фиксированный угол падения, $\gamma$ — угол преломления внутри стекла. Увеличиваем $n$ — чтобы произведение осталось равным $\sin\alpha$, синус угла $\gamma$ должен уменьшиться, значит, угол преломления уменьшится — вариант 2.
Внутри пластины луч идёт под меньшим углом к нормали, то есть почти «насквозь», поэтому в боковом направлении он уходит меньше: смещение точек входа и выхода вдоль пластины пропорционально $\operatorname{tg}\gamma$, а $\gamma$ стало меньше. Значит, расстояние вдоль оси $OY$ между точками входа и выхода уменьшится — вариант 2.