Номер 1, страница 185 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

1. Начертите ход лучей в перископе, в котором для поворота лучей используются призмы. Как должны быть расположены эти призмы?

1. В перископе для поворота лучей используются две прямоугольные равнобедренные призмы. Такие призмы называют призмами полного внутреннего отражения. Ход лучей в таком перископе основан на явлении полного внутреннего отражения света.

Свет от наблюдаемого объекта попадает в верхнее окно перископа и падает на первую призму. Лучи входят в призму через её катет перпендикулярно грани (или почти перпендикулярно), поэтому не испытывают существенного преломления. Далее лучи падают на гипотенузную грань призмы под углом $45^\circ$. Поскольку этот угол больше предельного угла полного внутреннего отражения для границы стекло-воздух (около $42^\circ$), свет не выходит из призмы, а полностью отражается от этой грани. В результате отражения пучок света поворачивается на $90^\circ$ и направляется вниз вдоль трубы перископа.

В нижней части перископа расположена вторая такая же призма, но повёрнутая иначе. Свет, идущий вертикально вниз, падает на её гипотенузную грань также под углом $45^\circ$ и снова испытывает полное внутреннее отражение. Пучок света ещё раз поворачивается на $90^\circ$ и выходит из призмы через её второй катет в горизонтальном направлении, попадая в глаз наблюдателя.

Изображение, которое видит наблюдатель, является прямым (не перевёрнутым), так как двойное отражение сохраняет ориентацию объекта.

Расположение призм:

Призмы должны быть расположены в верхней и нижней частях трубы перископа. Их следует ориентировать так, чтобы их гипотенузные грани были параллельны друг другу и наклонены под углом $45^\circ$ к вертикальной оси перископа. Верхняя призма должна отражать горизонтальные лучи вниз, а нижняя — вертикальные лучи в горизонтальном направлении к глазу наблюдателя.

Схематически ход лучей в призменном перископе показан на рисунке:

Ответ: Для поворота лучей в перископе используются две прямоугольные равнобедренные призмы. Они должны быть расположены так, чтобы их гипотенузные грани были параллельны друг другу и составляли угол $45^\circ$ с осью перископа. Верхняя призма поворачивает лучи на $90^\circ$ вниз, а нижняя — на $90^\circ$ в сторону наблюдателя.