Под каким углом на боковую поверхность призмы должен падать луч, чтобы в призме с углом при вершине у=60 его отклонение было минимальным. Определите этот угол для стеклянной призмы с показателем преломления n=1,41.
Для определения угла, под которым должен падать луч на боковую поверхность призмы, чтобы его отклонение было минимальным, мы можем использовать законы преломления.
Известно, что призма имеет угол при вершине 60 градусов, а показатель преломления стекла n=1,41.
Пусть угол падения луча на боковую поверхность призмы равен θ, и угол преломления внутри призмы равен φ.
Согласно закону преломления, для двух сред с показателями преломления n1 и n2 и углами падения и преломления α и β, соответственно, выполняется соотношение: n1sin(α) = n2sin(β).
Для случая, когда луч падает на грань призмы, угол падения равен θ, а угол преломления равен 90° - θ. Так как n1 = 1 (показатель преломления воздуха) и n2 = 1,41 (показатель преломления стекла), мы можем переписать закон преломления в виде: sin(θ) = 1,41 * sin(90° - θ).
Так как sin(90° - θ) = cos(θ), мы получим: sin(θ) = 1,41 * cos(θ).
Решая уравнение sin(θ) = 1,41 * cos(θ), мы найдем значение угла θ:
Полученное квадратное уравнение для sin(θ) можно решить численно или графически. Полученное значение угла θ будет соответствовать минимальному отклонению луча внутри призмы.
Для определения угла, под которым должен падать луч на боковую поверхность призмы, чтобы его отклонение было минимальным, мы можем использовать законы преломления.
Известно, что призма имеет угол при вершине 60 градусов, а показатель преломления стекла n=1,41.
Пусть угол падения луча на боковую поверхность призмы равен θ, и угол преломления внутри призмы равен φ.
Согласно закону преломления, для двух сред с показателями преломления n1 и n2 и углами падения и преломления α и β, соответственно, выполняется соотношение:
n1sin(α) = n2sin(β).
Для случая, когда луч падает на грань призмы, угол падения равен θ, а угол преломления равен 90° - θ.
Так как n1 = 1 (показатель преломления воздуха) и n2 = 1,41 (показатель преломления стекла), мы можем переписать закон преломления в виде:
sin(θ) = 1,41 * sin(90° - θ).
Так как sin(90° - θ) = cos(θ), мы получим:
sin(θ) = 1,41 * cos(θ).
Решая уравнение sin(θ) = 1,41 * cos(θ), мы найдем значение угла θ:
sin(θ) = 1,41 cos(θ),
sin(θ) = 1,41 √(1 - sin^2(θ)),
sin^2(θ) = 1,41^2 * (1 - sin^2(θ)).
Полученное квадратное уравнение для sin(θ) можно решить численно или графически. Полученное значение угла θ будет соответствовать минимальному отклонению луча внутри призмы.