Какое физическое явление можно наблюдать, если на горизонтальную грань клина (показатель преломления стекла 1,5) направить луч света (см. рисунок, вид сверху). За клином установлен вертикальный экран.

Решение:

Рассмотрим условия распространения света в клине. Луч света падает на горизонтальную грань клина под углом. Так как показатель преломления стекла равен 1,5, то при переходе из воздуха в стекло происходит преломление. Далее луч достигает наклонной грани клина BC. Угол наклона грани составляет 60 градусов. Для того чтобы наблюдалось полное внутреннее отражение, угол падения должен быть больше или равен критическому углу. Критический угол \( \alpha_{кр} \) определяется по формуле \( \sin(\alpha_{кр}) = \frac{1}{n} \), где \( n \) — показатель преломления. В данном случае \( \sin(\alpha_{кр}) = \frac{1}{1.5} \approx 0.667 \), следовательно, \( \alpha_{кр} \approx 41.8^{\circ} \).

На рисунке видно, что луч света падает на грань BC под таким углом, что он отражается. Этот угол падения больше критического угла, поэтому происходит полное внутреннее отражение.

• Вариант 1: явление полного внутреннего отражения от грани BC. Это соответствует нашим рассуждениям.
• Вариант 2: преломление света на грани BC. Это возможно, если угол падения меньше критического, что не соответствует рисунку.
• Вариант 3 и 4: дисперсия и дифракция. Эти явления не являются основными при прохождении света через такую призму при данных условиях.

Ответ: 1. явление полного внутреннего отражения от грани BC