На горизонтальной темной плоскости лежит стеклянный клин (показатель преломления стекла 1,5). На его вертикальную грань AB падает узкий пучок монохроматического зеленого света (см. рис., вид сверху). За клином установлен вертикальный экран, параллельный грани AB клина. Какое физическое явление можно при этом наблюдать?
1) преломление света на грани BC
2) на экране за клином можно наблюдать дифракционную картину
3) на экране за клином можно наблюдать дисперсионные полосы
4) явление полного внутреннего отражения от грани BC
Ясно, что дифракционную и дисперсионную картины в данном опыте пронаблюдать нельзя. Будет наблюдаться преломление света или полное внутреннее отражение. Найдем синус угла полного внутреннего отражения для света в стекле: где n — показатель преломления стекла, значит,
следовательно,
То есть, если угол падения больше 42°, будет наблюдаться полное внутреннее отражение. Заметим, что на первой грани луч света не преломится, а угол падения на вторую грань равен 30°. Следовательно, будет наблюдаться преломление света на грани BC.
Ответ: 1.


Требуется ли в этих задачах рассматривать ход преломившегося внутри призмы луча? (Не создаст ли второй луч, вернувшийся к поверхности BC после двух отражений от других поверхностей призмы, дифракционную картину с первым преломившимся лучом).
Не требуется. Для наблюдения дифракции должны присутствовать объекты с размерами сопоставимыми с длиной волны света.
"...а угол падения на вторую грань равен 30°"
почему 30 а не 60
ведь на первой грани луч не преломится
Угол падения — угол между нормалью к поверхности и лучом, падающим на эту поверхность.
Добрый день! В решении задачи №4424 практически при таких же условиях, как и в данной задаче, авторы утверждают, что на экране за клином можно наблюдать дисперсию? А здесь явление дисперсии исключается сразу без пояснения физической составляющей. Если рассмотреть вопрос с точки зрения физической теории, то получается следующее. Из геометрической оптики известно, что призма с малым преломляющим углом отклоняет луч света, падающий на нее в воздухе, на угол, равный j = (n - 1)q , где n - показатель преломления стекла, q – угол клина при вершине, а j – угол отклонения луча, вышедшего из клина. Поскольку этот угол зависит от показателя преломления n, то при прохождении светового пучка через данный клин будет наблюдаться дисперсия света! Это связано с тем, что белый свет состоит из электромагнитных волн с разной длиной волны (в зависимости от цвета), а n=c:v. Для разных цветов показатель преломления n будет свой. Явление зависимости скорости света от длины волны и есть дисперсия света.
В задаче № 4424 на призму падает белый свет, а в этой — монохроматический.