Просто об электротехнике, электронике, математике, физике
Просто об электротехнике, электронике, математике, физике
Категория: Геометрическая оптика

Геометрическая оптика: пластинки

В этой статье решаем задачи с пластинками – средние по сложности. Будем применять закон преломления Снеллиуса, а также геометрические знания.


Задача 1.   Прямоугольная стеклянная пластинка толщиной 4 см имеет показатель преломления 1,6. На ее поверхность падает луч света под углом . Определите, на сколько сместится луч после выхода из пластинки в воздух.

К задаче 1

По закону Снеллиуса

   

   

Из рисунка

   

   

Ответ: 2,4 см.

Задача 2.  Луч света падает под углом на плоскопараллельную стеклянную пластинку и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Показатель преломления стекла равен 1,5. Какова толщина пластинки, если расстояние между лучами равно 1,94 см?

К задаче 2

По закону Снеллиуса

   

   

   

   

Из рисунка

   

Откуда

   

По теореме Пифагора

   

   

   

   

   

   

   

Ответ: 10 см.


Задача 3.  Узкий параллельный пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом , синус которого равен 0,8. Вышедший из пластинки пучок оказался смещенным относительно продолжения падающего пучка на расстояние 2 см. Какова толщина пластинки, если показатель преломления стекла равен 1,7?

Задача аналогична предыдущей, только данные чуть-чуть иные, поэтому просто подставим их в готовую формулу:

По закону Снеллиуса

   

   

   

   

   

Из рисунка

   

Откуда

   

По теореме Пифагора

   

   

   

   

   

   

   

Ответ: 4,73 см.

Задача 4.  Имеются две плоскопараллельные пластинки толщиной 16 и 24 мм, сложенные вплотную. Первая сделана из кронгласа с показателем преломления 1,5, а вторая – из флинтгласа с показателем преломления 1,8. На поверхность одной из них падает луч света под углом . Определите, на сколько сместится этот луч после выхода из пластинок в воздух. Зависит ли полученный результат от того, в какой последовательности свет проходит пластинки?

Порядок установки пластинок неважен: это показано на рисунке.

К задаче 4

К задаче 4

   

   

   

   

По закону Снеллиуса

   

   

   

   

   

   

Тогда

   

   

   

Ответ: 13,2 мм.

Задача 5.  На плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной 1 см падает луч света под углом . Показатель преломления стекла равен 1,73. Часть света отражается, а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижней поверхности пластинки и, преломляясь вторично, выходит в воздух параллельно первому отраженному лучу. Найдите расстояние между отраженными лучами.

К задаче 5

 

В треугольнике угол равен . В этом треугольнике нам нужно найти , а его гипотенуза:

   

   

   

   

   

По закону Снеллиуса

   

   

   

Ответ: см.


Задача 6.  Плоскопараллельная пластинка толщиной 5 см посеребрена с нижней стороны. Луч падает на верхнюю поверхность пластинки под углом , частично отражается, а часть света проходит в пластинку, отражается от нижней ее поверхности и, преломляясь вторично, выходит в воздух параллельно первому отраженному лучу. Определите показатель преломления материала пластинки, если расстояние между двумя отраженными лучами 2,5 см.

К задаче 6

В треугольнике угол равен . В этом треугольнике нам известен катет см, что позволяет нам найти гипотенузу:

   

   

   

По закону Снеллиуса

   

   

Ответ:

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *