Treść:

Wiązka światła monochromatycznego pada w kierunku pionowym z powietrza na kuliste zagłębienie wydrążone w szklanym bloku. Rysunek przedstawia przekrój szklanego bloku pionową płaszczyzną zawierającą środek wydrążenia (punkt O), a także ukazuje fragmenty dwóch wybranych promieni wiązki światła.

Kuliste zagłębienie w szklanym bloku wypełniono całkowicie pewną cieczą, a wiązkę światła skierowano pionowo w dół – podobnie jak poprzednio. Zaobserwowano, że kierunek promieni po przejściu przez granicę ośrodków cieczy i szkła był taki sam jak kierunek promieni biegnących w powietrzu i cieczy (zobacz rysunek poniżej). 

Napisz, jakimi własnościami optycznymi powinna charakteryzować się ta ciecz, aby opisany bieg promieni był możliwy. Uzasadnij swoją odpowiedź.

---

Rozwiązanie:

Bieg promieni opisany w treści zadania byłby możliwy, gdyby współczynnik załamania światła dla cieczy był równy współczynnikowi załamania szkła. Wówczas, korzystając z prawa Snelliusa, kąt załamania promienia w ciecz będzie równy kątowi padania promienia na granicę cieczy i szkła.