Упр.68.36 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. Каким допустимо большим может быть угол при вершине трехгранной равнобедренной призмы (см. рис. IX-43), чтобы при нормальном падении на боковую грань луч света испытывал полное отражение от нижней грани призмы? Предельный угол внутреннего отражения для сред стекло—воздух равен $$42^\circ$$. Поворотной или оборачивающей является призма такого типа?

Пусть луч падает на боковую грань перпендикулярно. Тогда внутри призмы он идёт без преломления и падает на нижнюю грань в точке, где угол падения равен углу между лучом и нормалью к этой грани.

Для полного внутреннего отражения нужно, чтобы угол падения был не меньше предельного:

$$i \ge 42^\circ.$$

Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный лучом, нижней гранью и нормалью к ней. Тогда угол между лучом и основанием призмы равен

$$90^\circ-42^\circ=48^\circ.$$

В равнобедренной треугольной призме этот угол связан с углом при вершине $$A$$ так:

$$\frac{A}{2}=48^\circ,$$

откуда

$$A=2\cdot 48^\circ=96^\circ.$$

Это наибольший допустимый угол при вершине призмы.

Так как лучи, входящие в призму ближе к основанию, после отражения выходят ближе к вершине, изображение получается перевёрнутым вдоль оси призмы. Значит, такая призма является оборачивающей.

Ответ: $$96^\circ$$; оборачивающая.