Задание 25 ЕГЭ, физика: Оптика

Шаг 1. Преломление на входе (грань AC)

Луч падает перпендикулярно грани AC, поэтому угол падения равен 0°. По закону преломления луч проходит без отклонения — продолжает двигаться перпендикулярно AC внутри клина.

Шаг 2. Отражение от зеркала (грань AB)

Из геометрии: луч внутри клина падает на зеркальную грань AB под углом $\alpha$ к нормали (это следует из того, что грань AB образует угол $\alpha$ с гранью AC). По закону отражения угол отражения также равен $\alpha$. После отражения луч движется под углом $2\alpha$ относительно первоначального направления.

Шаг 3. Выход через грань BC

Отражённый луч падает на грань BC под углом к нормали: $$\alpha_1 = 90° - 2\alpha = 90° - 2 \cdot 30° = 30°$$

Этот угол — угол падения внутри клина.

Шаг 4. Применение закона преломления на выходе

По закону преломления на границе клин-воздух: $$n \sin(\alpha_1) = 1 \cdot \sin(\gamma)$$

Отсюда: $$n = \frac{\sin(\gamma)}{\sin(\alpha_1)} = \frac{\sin(45°)}{\sin(30°)} = \frac{\frac{\sqrt{2}}{2}}{\frac{1}{2}} = \sqrt{2} \approx 1,4$$