Номер 650, страница 119 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение

Да, лучи останутся параллельными после выхода из пластинки. Рассмотрим ход одного луча через плоскопараллельную пластинку, чтобы доказать это.

Пусть световой луч падает из среды с показателем преломления $n_1$ (воздух) на поверхность пластинки с показателем преломления $n_2$ (стекло) под углом падения $\alpha$.

1. На первой границе раздела сред (воздух-стекло) луч преломляется. Согласно закону преломления света (закону Снеллиуса):

$n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$

где $\beta$ — угол преломления луча внутри пластинки.

2. Луч проходит через пластинку и падает на вторую границу раздела сред (стекло-воздух). Так как пластинка плоскопараллельная, её грани параллельны. Поэтому угол падения луча на вторую границу равен углу преломления на первой границе, то есть $\beta$.

3. На второй границе луч снова преломляется, выходя из стекла в воздух. Пусть угол выхода (угол преломления на второй границе) равен $\gamma$. По закону Снеллиуса:

$n_2 \sin \beta = n_1 \sin \gamma$

4. Теперь сравним выражения для первой и второй границ:

$n_1 \sin \alpha = n_2 \sin \beta$

$n_2 \sin \beta = n_1 \sin \gamma$

Из этого следует, что $n_1 \sin \alpha = n_1 \sin \gamma$, а значит $\sin \alpha = \sin \gamma$. Следовательно, $\alpha = \gamma$.

Это означает, что луч, вышедший из пластинки, параллелен лучу, упавшему на неё, но смещен в сторону.

Поскольку исходные два луча параллельны, они падают на пластинку под одинаковым углом $\alpha$. Так как для каждого из них угол выхода $\gamma$ будет равен углу падения $\alpha$, то оба вышедших луча будут параллельны своим падающим лучам. А раз падающие лучи были параллельны между собой, то и вышедшие лучи будут параллельны друг другу.

Построение хода лучей подтверждает этот вывод:

Ответ: Да, два параллельных световых луча после прохождения через плоскопараллельную стеклянную пластинку останутся параллельными друг другу.