Logo
Logo

Стеклянный шар

Условие

Первая из~приведенных фотографий получена с~помощью цифровой камеры. На~ней изображен стеклянный шар, освещенный сзади диффузным (рассеянным) светом, содержащим только две узкие спектральные линии: красная 630~нм и фиолетовая 400~нм.
Рассеянный свет идет от~белого пола (обозначен~«1» на~рисунке) и белых стен (обозначены~«2»). И~пол, и~стены освещаются фиолетовым и~красным светодиодами. Камера имеет только красный, синий и~зеленый датчики, поэтому фиолетовое излучение отображается на~фотографии как синее.
Фотография сделана с~расстояния, намного превышающего радиус шара.
К~задней поверхности шара приклеена тонкая непрозрачная нить, которая образует на~шаре дугу большого круга.
На~фотографии нить заслонена шаром и~не~видна напрямую. Однако, сильно деформированные изображения небольших сегментов нити видны в~виде синего (обозначен~«b») и красного (обозначен~«r») эллипсов.
Буквой~«p» на~фотографии обозначены области пурпурного цвета.

На~первой фотографии центр шара отмечен крестиком, а~периметр шара отмечен пунктирной линией.
Увеличенная первая фотография приведена на~отдельном листе.
На~этой фотографии вы~можете проводить измерения расстояний.
На~увеличенной фотографии граница между красной и~пурпурной областями также отмечена пунктирной линией.

Вторая фотография получена при~освещении белым светом. Шар повернут так, что нить непосредственно видна.

a Дайте качественное объяснение (изобразите ход лучей) того, что нить видна на~первой фотографии в~виде замкнутой линии.

b Определите показатель преломления $n_R$ для~красного света.

c Определите разницу показателей преломления $\Delta n\equiv n_V - n_R$ для~красного и~фиолетового света ($n_V$ –-~для~фиолетового).