Задачи с решениями

Световод представляет собой длинную тонкую нить из однородного прозрачного материала с показателем преломления n = 1,2. Вблизи одного из торцов находится источник света S, другой торец размещен на расстоянии l = 50 см от экрана Э (см. рис.). Найдите диаметр d светового пятна на экране.

В световоде могут распространяться только те лучи, которые испытывают полное внутреннее отражение на боковых стенках. Угол падения таких лучей на боковые стенки световода не должен превышать предельный угол α_пр полного отражения:

Максимальный угол падения лучей на правый торец световода равен 90° – α_пр. Поэтому угол β максимального отклонения лучей от оси при выходе из светового определяется соотношением

Диаметр d пятна на экране равен

Числовой расчет дает:

Диаметр самого световода обычно не превышает одного миллиметра. Поэтому при определении диаметра светового пятна на экране его можно не принимать во внимание.

2 из 2