Решение
Дано:
световой луч падает на грань стеклянной призмы и выходит в воздух.
Найти:
направление преломлённого луча на выходе из призмы.
⠀
Решение:
При переходе луча из стекла в воздух нужно применить закон преломления:
$$n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta$$
Стекло оптически более плотная среда ($n_\text{ст} \gt n_\text{возд}$), воздух — менее плотная среда.
При переходе из более плотной среды в менее плотную угол преломления больше угла падения:
$$\beta \gt \alpha$$
Это означает, что преломлённый луч отклоняется от нормали к поверхности раздела — «удаляется» от неё. Нормаль к грани призмы проведена перпендикулярно границе стекло–воздух. Луч выходит, отгибаясь от нормали наружу.
Анализ четырёх предложенных направлений показывает, что условию $\beta \gt \alpha$ (луч отклонён от нормали дальше, чем падает) удовлетворяет направление 2.
