Задание OGEPHYSA7F2E7: Преломление света. Закон преломления света

Граница стекла на рисунке наклонена. Поэтому сравнивать лучи с вертикалью или горизонталью нельзя: нужна нормаль именно к этой наклонной границе. Через точку падения уже проведено перпендикулярное направление, что отмечено значком прямого угла. Внутри стекла нормаль направлена вниз и влево, по направлению 2.
Падающий луч идёт горизонтально справа налево. Свет переходит из воздуха в стекло, то есть в среду с большим показателем преломления. Закон преломления
n_возд sin α = n_ст sin β.
Так как n_ст > n_возд, получаем sin β < sin α, а для острых углов β < α. Преломлённый луч должен приблизиться к нормали, сохранив ту же сторону от неё, что и прямое продолжение падающего луча.
Искомая стрелка лежит между горизонтальным продолжением падающего луча и нормалью внутри стекла. На исходной схеме это луч 3. Луч 2 идёт точно по нормали, что невозможно при ненулевом угле падения; луч 1 оказался бы по другую сторону нормали, а луч 4 отклоняется в неверную сторону.
Проверка: при обратном переходе из стекла в воздух луч 3 отклоняется от нормали и выходит горизонтально вправо. Восстанавливается направление исходного падающего луча. Ответ: 3.