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.