Chiếu một chùm tia sáng hẹp song song, đơn sắc từ môi trường trong suốt có chiết suất \(n\) ra

Câu hỏi số 391557:

Vận dụng

Chiếu một chùm tia sáng hẹp song song, đơn sắc từ môi trường trong suốt có chiết suất \(n\) ra không khí, dưới góc tới \({30^0}\) thì tia khúc xạ lệch so với phương tia tới một góc \({15^0}\).

Vẽ đường truyền của tia sáng. Tính chiết suất \(n\) của môi trường.

Để không có tia khúc xạ ra không khí thì góc tới phải tăng thêm ít nhất bao nhiêu độ?

A. \(\sqrt 2 ;{15^0}\)

B. \(\sqrt 2 ;{30^0}\)

C. \(\sqrt 3 ;{15^0}\)

D. \(\sqrt 3 ;{30^0}\)

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải

Câu hỏi:391557

Phương pháp giải

+ Biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng: \({n_1}.\sin i = {n_2}.\sin \,r\)

+ Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_1} > {n_2}}\\
{i \ge {i_{gh}};\,\,\,\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}}
\end{array}} \right.\)

Giải chi tiết

+ Đường truyền của tia sáng:

Vì góc khúc xạ lệch so với góc tới \({15^0}\) nên ta có góc khúc xạ bằng:

\(r = i + {15^0} = 30 + 15 = {45^0}\)

Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ta có:

\(\frac{{\sin i}}{{\sin r}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} \Leftrightarrow \frac{{\sin {{30}^0}}}{{\sin {{45}^0}}} = \frac{1}{n} \Rightarrow n = \frac{{\sin {{45}^0}}}{{\sin {{30}^0}}} = \sqrt 2 {\rm{ }}\)

+ Vì ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang hơn nên có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi: \(i \ge {i_{gh}}\)

Góc tới giới hạn được xác định bởi:

\(\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow {i_{gh}} = {45^0}\)

Vậy góc tới \(i \ge {i_{gh}} \Leftrightarrow i \ge {45^0}\) thì không còn tia khúc xạ.

Vậy góc tới nhỏ nhất là \({45^0}\) để không còn tia khúc xạ.

Khi đó, ta cần tăng góc tới thêm:

\(\Delta i = {45^0}-{30^0} = {15^0}\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K8 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 11 cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.