Задание 15 ЕГЭ, физика: Оптика

Шаг 1. Определим угол падения на границу 2–3.

Из условия луч падает на первую пластинку под углом, который образует с нормалью угол 40°. Это значит, что угол падения α = 40°. После преломления на границе 1–2 луч идёт под углом β к нормали.

Применим закон преломления Снеллиуса для границы 1–2: $$\sin\alpha = n_2 \sin\beta$$

Угол α отсчитывается от нормали, а из рисунка видно, что луч падает под 40° к поверхности, поэтому угол падения к нормали равен 90° − 40° = 50°.

Шаг 2. Найдём синус угла падения на границу 2–3.

Угол β (угол преломления внутри первой пластинки) станет углом падения на границу 2–3. Из закона Снеллиуса: $$\sin\beta = \frac{\sin 50°}{1,77} = \frac{0,766}{1,77} \approx 0,433$$

Это соответствует позиции 2).

Шаг 3. Найдём угол преломления при выходе из третьей границы.

Применим закон Снеллиуса к трём границам последовательно. Ключевое наблюдение: перемножив все три соотношения, получим, что синус угла выхода равен синусу исходного угла падения на первую границу. Значит, луч выходит под углом 50° к нормали (или 40° к поверхности).

Переводим в радианы: $$50° = \frac{50\pi}{180} \approx 0,873\text{ рад}$$

Это соответствует позиции 4).

А → 2, Б → 4