Геометрическая… — Задание 14 ЕГЭ по физике №00047593

Школьник посветил лучом на полукруглую стеклянную пластину, лежащую на транспортире. Важно, как размечен этот транспортир: ноль шкалы стоит на горизонтали — на поверхности пластины, а $90$ — на вертикали, то есть на нормали. Значит, числа шкалы показывают угол луча с поверхностью, а углы падения, отражения и преломления отсчитывают от нормали.

Падающий и отражённый лучи (утверждения 3 и 4). Падающий луч приходит под отметкой $20$ — это угол с поверхностью. Угол падения от нормали: $90^\circ-20^\circ=70^\circ$. Отражённый луч тоже идёт под $20^\circ$ к поверхности, и угол отражения тоже $70^\circ$. Утверждения 3 и 4 неверны.

Преломлённый луч (утверждение 5). В стекле луч идёт под отметкой $50$ к поверхности, то есть под углом $90^\circ-50^\circ=40^\circ$ к нормали. Угол преломления $40^\circ$ — утверждение 5 верно.

Показатель преломления (утверждение 2). По закону преломления и таблице:

$$n=\dfrac{\sin70^\circ}{\sin40^\circ}=\dfrac{0{,}94}{0{,}64}\approx1{,}47.$$

Это не $1{,}88$ — утверждение 2 неверно.

Наибольший угол преломления (утверждение 1). Чем больше угол падения, тем больше угол преломления. Самый большой угол падения — почти $90^\circ$, когда луч скользит вдоль поверхности, и $\sin90^\circ=1$. Тогда для угла преломления

$$\sin\gamma_{\max}=\dfrac{1}{n}=\dfrac{0{,}64}{0{,}94}\approx0{,}68.$$

А $\sin45^\circ\approx0{,}71$ — больше. Значит, $\gamma_{\max}$ меньше $45^\circ$ (около $43^\circ$), и при любых углах падения угол преломления $45^\circ$ не превзойдёт. Утверждение 1 верно.

Верны утверждения 1 и 5: 15.