Задача а. Луч
1 падает перпендикулярно на первую грань призмы, поэтому проходит до точки
А без преломления (рис. 1). Так как в точке
А граница между оптически более плотной средой (стекло) и менее плотной (воздух), то возможно явление полного отражения. Явление полного отражения будет наблюдаться, если угол падения α > α
0, где α
0 — предельный угол полного отражения.
Проверим это. Угол падения α = 45 ° (если нужно, напишу, из чего это следует). Предельный угол α
0 найдем из следующей формулы:
sin α0 = 1/n, α0 = 42 °.
Так как α > α
0, то луч
1 преломляться не будет и пойдет так, как указано на рис. 2, где угол β = α = 45°.
В точке
В угол падения φ = 45 ° (рис. 3). А так как φ > α
0, то опять наблюдается полное отражение, и луч
2 пойдет так, как указано на рис. 4, где угол γ = φ = 45°. Луч
3 падает перпендикулярно на первую грань призмы, поэтому выходит из призмы без преломления.
Примечание. Лучи
1 и
3 оказались параллельны друг другу. Такая призма называется
поворотной (поворачивает луч на 180°) и широко используется в оптических приборах.