Feladat: 1945. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Benyó Zoltán 
Füzet: 1985/január, 38 - 39. oldal  PDF file
Témakör(ök): Síktükör, Teljes visszaverődés (Optikai alapjelenségek), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1984/május: 1945. fizika feladat

Két méter mély tó vízszintes fenekén 2 m átmérőjű, kör alakú síktükör fekszik. A tükör középpontja fölött, attól 1 m-re pontszerű fényforrást helyeztünk el. Hol lépnek ki a fénysugarak a tó felszínén? (A víznek a levegőre vonatkoztatott törésmutatója 43.)

A fényforrásból kiinduló fénysugarak közvetlenül, illetve a tükör felületén bekövetkezett visszaverődést követően érhetik el a vízfelszínt. Bármilyen úton is éri el a felszínt a fénysugár, nem juthat ki, ha a beesési szög a felületen nagyobb, mint a teljes visszaverődés αh határszöge (αh=arc sin(1/n)=48,59).
A közvetlenül kilépő fénysugarak így az a=1mtgαh=1,13m sugarú körön belül lépnek ki. (L. az ábrát !)
 
 

A tükröt elérő fénysugarak mindegyike 45-nál kisebb szögben éri el a tükröt, majd az azonos szögű visszaverődést követően a felszínt. Így a tükör felületét érő összes fénysugár ki is lép. Ezek a fénysugarak tehát egy 3m átmérőjű körön belül lépnek ki a vízből.
Összefoglalva: a fény egy 3m átmérőjű kör felületén lép ki a vízből, ezen belül egy 1,13m átmérőjű körben az intenzitása nagyobb.
 

 Benyó Zoltán (Bp., Fazekas M. Gyak. Gimn., III. o. t.)
 dolgozata alapján
 
Megjegyzés. Több megoldó ‐ tévesen ‐ arra a megállapításra jutott, hogy elegendően nagy tükör esetén a felületen teljes visszaverődést szenvedő fénysugarak a tükörről visszaverődve távolabb esetleg kiléphetnének. Könnyen látható, hogy ezek ott is teljes visszaverődést szenvednek.