Нарисуй падающий луч, отметь точку падения на границе и представь, куда могут пойти лучи после столкновения с поверхностью.

Применяй закон преломления (Снеллиус): , и закон отражения — угол падения равен углу отражения.

1. Нарисуй нормаль к поверхности в точке падения и обозначь угол падения .
2. Запиши для отражённого луча и проведи отражённый луч симметрично нормали.
3. Применяй Снеллиус к переходу воздух→вода ( и ) и построй преломлённый луч под углом .
4. Выразите угол преломления из полученной системы.

Нарисуй падающий из воды на воздух луч и отметь точку падения и нормаль.

Снова используй закон преломления (теперь для воды, для воздуха) и закон отражения для .

1. Обозначь угол падения внутри воды и угол отражения ; построй отражённый луч (симметрично нормали).
2. Применяй Снеллиус для перехода вода→воздух и построй направление выходящего луча (угол в воздухе).
3. Выразите угол преломления из полученной системы.

Совмести центр основания стакана с центром окружности-транспортирa и аккуратно обведи контур основания карандашом.

Собери установку по рисунку: третий лист используй в рабочем положении, два листа оставь с обведённым контуром.

1. Поставь стакан точно по центру каждого из двух листов и обведи контур основания.
2. Оставь третий лист на столе в положении для лазера и выровняй оборудование как на схеме.
3. Выразите на листе правило размещения листов и стакана (какие листы используются для наблюдений и какой — для эксперимента).

(альтернативное напоминание) Проследи за тем, где лучи покидают боковую поверхность: используйте карандаш и экран, чтобы локализовать дуги.

Отмечай на одном листе и исходные дуги на контуре стакана, и дуги попадания на окружности-транспортире; подписывай наблюдения.

1. Приставь карандаш вертикально у края стакана и пометь линии выхода лучей на контуре.
2. Перемещай экран по окружности и отмечай, где световая полоса появляется на окружности-транспортире.
3. Обозначь дуги буквами и подпиши, из какой дуги в какую дугу идут лучи — выразите эти пометки на листе.

Нарисуй осевую линию пучка и один крайний луч; отметь точки входа в воду на боковой поверхности цилиндра.

Используй геометрическое построение с нормалью и закон преломления для определения направления внутри цилиндра.

1. Проведи нормаль в точках входа для лучей 1 и 2 и отметь углы падения на этой нормали.
2. Применяй Снеллиус, построй преломлённые внутри воды лучи и проследи их ход к выходной точке цилиндра.
3. Продли преломлённые лучи до выхода, построй выходные направления в воздух и выразите выходной угол для каждого луча из полученной системы.

Обозначь на чертеже крайние лучи пучка (3 и 4) и места их падения на боковую поверхность цилиндра.

Определи направления преломления в каждой точке, применяя Снеллиуса, и проложи лучи внутри цилиндра до выхода.

1. Проведи нормали в точках падения для лучей 3 и 4 и обозначь углы падения.
2. Запиши уравнения преломления для каждой точки и построй преломлённые внутри лучи.
3. Продли лучи до выхода из цилиндра, построй выходные лучи и выразите выходной угол каждого луча из полученной системы.

Посмотри на график экспериментальных точек: какого вида зависимость ближе всего — линейная или иного вида?

Применяй метод наименьших квадратов или графическую аппроксимацию, чтобы составить уравнение зависимости .

1. Выбери вид функции, который лучше описывает точки (например, линейная ).
2. Подгони параметры функции по экспериментальным данным (графически или численно).
3. Выразите найденные коэффициенты зависимости из полученной системы уравнений.

Интерпретируй положение фокуса как расстояние, где пучок сужается до минимума или где экстраполированная ширина обращается в ноль.

Воспользуйся полученной аппроксимацией и геометрией: фокус — точка, где extrapolated (пересечение с осью ).

1. Возьми уравнение , полученное в пункте 4.2.
2. Найди корень уравнения (значение при ) и спроецируй это положение в координатах с центром O.
3. Выразите положение фокуса (координату по OX) из полученной системы.