Как показано на рисунке, в воздухе находится стеклянный полушар радиуса $R$ с показателем преломления $n$. Центральная область его плоской поверхности радиусом $h_0$ покрашена в чёрный цвет. На всю плоскую поверхность полушара нормально падает пучок света. Пусть $Ox$ – ось координат с началом в точке $O$, перпендикулярная плоской поверхности полушара.