ID: 00017743
Луч монохроматического света падает из воздуха на поверхность стеклянной пластины под углом падения \alpha (см. рисунок). Абсолютный показатель преломления воздуха n_1=1, абсолютный показатель преломления стекла n_2=1{,}5. Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным.
1) Угол преломления луча света равен углу падения луча света.
2) При уменьшении угла падения угол между падающим и отражённым лучами будет уменьшаться.
3) Если угол падения будет равен 45^\circ, то угол преломления будет равен 30^\circ.
4) Скорость распространения света в стекле в 1{,}5 раза меньше скорости распространения света в вакууме.
5) При переходе света из воздуха в стекло может наблюдаться явление полного внутреннего отражения света.
Запишите цифры, под которыми указаны верные утверждения, в порядке возрастания.
Источник: ФИПИ
Тут работают два закона: отражения (угол отражения = угол падения) и преломления (закон Снеллиуса) n_1\sin\alpha=n_2\sin\beta. Плюс связь скорости и показателя: v=c/n.
Углы равны только если показатели одинаковы. Здесь n_1=1\neq n_2=1{,}5, свет идёт в более плотную среду и преломляется к нормали, поэтому \beta\lt \alpha. Неверно.
По закону отражения угол отражения равен углу падения, а угол между падающим и отражённым лучами равен 2\alpha. Уменьшаем \alpha → уменьшается и 2\alpha. Верно.
\sin\beta=\dfrac{n_1\sin\alpha}{n_2}=\dfrac{1\cdot\sin45^\circ}{1{,}5}=\dfrac{0{,}707}{1{,}5}\approx0{,}471, откуда \beta\approx28^\circ, а не 30^\circ. Неверно (ловушка: 30^\circ дал бы \sin=0{,}5).
v=\dfrac{c}{n}=\dfrac{c}{1{,}5}, то есть скорость света в стекле в 1{,}5 раза меньше, чем в вакууме. Верно.
Полное внутреннее отражение возможно только при переходе из оптически более плотной среды в менее плотную (из стекла в воздух). А здесь наоборот — из воздуха в стекло, поэтому ПВО невозможно. Неверно.
Ответ: 24