НОФ 2017, I кръг (общински), 10–12 клас — Задача 2. Ход на лъч през призма
Национална олимпиада по физика 2017, общински кръг, четвърта състезателна група (X–XII клас) · 22 януари 2017 г. · 10 т.
Условие
Светлинен лъч пада перпендикулярно върху едната стена на прозрачна призма, сечението на която в равнината на чертежа е равнобедрен триъгълник (фигура 2). Показателят на пречупване на веществото на призмата е .
а) Определете пречупващия ъгъл на призмата, ако лъчът, след като премине през призмата, се плъзга по задната ѝ стена. [5 т.]
б) Начертайте хода на светлинния лъч, ако пречупващият ъгъл на призмата е . Под какъв ъгъл лъчът пада върху долната стена на призмата (основата на триъгълника)? [5 т.]

Отговори
а)
б) 0 °
След пълното вътрешно отражение от задната стена лъчът пада под ъгъл върху основата и излиза перпендикулярно на нея.
Решение
а) От условието на задачата е ясно, че лъчът се плъзга по втората пречупваща повърхност, без да напуска призмата. Следователно има пълно вътрешно отражение и ъгълът на падане е граничния ъгъл на падане, т.е.
Ъгъл и са равни като ъгли с взаимно перпендикулярни рамене.

б) Ъгълът на падане към втората пречупваща повърхнина е (1т.)
Граничният ъгъл за веществото на призмата е . Следователно лъчът претърпява пълно вътрешно отражение от задната стена на призмата. След това лъчът пада под ъгъл върху основа на призмата и излиза от призмата перпендикулярно на нейната основа. (2 т.)
За верен чертеж (2 т.)

Оригинал в Архива: 10-12_zad.pdf · официални решения: 10-12_resh.pdf